JP3833051B2 - Image forming method and toner - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、磁気記録法、トナージェット法に用いられる画像形成方法及び該画像形成方法に用いられるトナーに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真法としては米国特許第2,297,691号明細書、特公昭42−23910号公報及び特公昭43−24748号公報に記載されている如く多数の方法が知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧力、加熱加圧或は溶剤蒸気により定着し複写物を得るものであり、そして感光体上に転写せず残ったトナーは種々の方法でクリーニングされ、上述の工程が繰り返される。
【0003】
またさらに、一般的なフルカラー画像を形成する方法について説明すると、感光体ドラムの感光体を一次帯電器によって均一に帯電し、原稿のマゼンタ画像信号にて変調されたレーザー光により画像露光を行ない、感光ドラム上に静電潜像を形成し、マゼンタトナーを保有するマゼンタ現像器により該静電潜像の現像を行ない、マゼンタトナー画像を形成する。次に搬送されてきた転写材に転写帯電器によって前記の感光ドラムに現像されたマゼンタトナー画像を転写する。
【0004】
一方、前記の静電潜像の現像を行なった後の感光体ドラムは、除電用帯電器により除電し、クリーニング手段によってクリーニングを行なった後、再び一次帯電器によって帯電し、同様にシアントナー画像の形成及び前記のマゼンタトナー画像を転写した転写材へのシアントナー画像の転写を行ない、さらにイエロー色、ブラック色と順次同様に行なって、4色のトナー画像を転写材に転写する。該4色のトナー画像を有する転写材を、定着ローラにより熱及び圧力の作用で定着することによりフルカラー画像を形成する。
【0005】
近年このような複写装置は、単なる一般にいうオリジナル原稿を複写するための事務処理用複写機というだけでなく、コンピュータの出力としてのプリンターあるいは個人向けのパーソナルコピーという分野で使われ始めた。このような、レーザービームプリンターに代表される分野以外にも、基本エンジンを応用した普通紙ファックスへの展開も急激に発展をとげつつある。特に、スモールオフィス、ホームオフィスの分野においての需要は著しく伸びており、それに伴い、より小型かつ軽量、より高速かつ高画質、より高信頼性、低コスト化、特に、小型化、軽量化、高速化、低コスト化が厳しく追及されてきている。
【0006】
これら背景より最近転写材用に用いられる紙は、一度一般使用した紙を脱墨して得られる再生パルプを用いた再生紙が広く普及してきており、このような状況下、トナーに要求される性能はより高度化し、トナーの性能向上が強く要求されるとともに、今まで以上に機械とのマッチングを配慮した画像設計が要求される。再生紙は表面の凹凸が大きく、トナー乗り量が少ないハーフトーン部のような場合には、加熱ローラーからの熱量供給が従来の紙よりも少なく、低温側の定着性が厳しい。連続通紙をし加熱ローラー部表面が劣化してくると更にこのことは顕著になってくる。
【0007】
また、近年多様な複写のニーズに伴ない、カラー複写に対する需要も急増しており、オリジナルカラー画像をより忠実に複写するため、更に一層の高画質・高解像度等が望まれている。
【0008】
これに対して、トナーに要求されるものは、熱を印加した際の溶融性や混色性が良いことや、軟化点が低く、且つ溶融粘度の低いシャープメルト性の高いトナーにすること等が挙げられる。
【0009】
しかしながらこのようなシャープメルト性の高いトナーは、一般に定着ローラーとの親和性が高く、定着時に定着ローラーに高温時オフセットし易い傾向にある。
【0010】
従来、定着ローラー表面にトナーを付着させない目的で、例えばローラー表面をトナーに対して離型性の優れた材料、例えばシリコーンゴムや弗素系樹脂などで形成し、さらにその表面にオフセット防止及びローラー表面の疲労を防止するためにシリコーンオイル、フッ素オイルの如き離型性の高い液体の薄膜でローラー表面を被覆することが行なわれている。しかしながら、この方法はトナーのオフセットを防止する点では極めて有効であるが、オフセット防止用液体を供給するための装置が必要なため、小型化の問題点を含んでいることはもちろんのこと、このオイル塗布が定着ローラーを構成している層間のはく離を起こし結果的に定着ローラーの短寿命化を促進するという弊害がつきまとう。
【0011】
これら定着器を用いトナー像を定着せしめる転写材としてオーバーヘッドプロジェクター(OHP)を利用するトランスペアレンシーフィルムが近年多用されており、特にOHPにおいては紙と異なり、オイル吸収能力が低いため、現状得られる複写OHPはオイル塗布によるベタベタ感が避けられず、得られた画像の品質に大きな問題が残されている。
【0012】
また、シリコーンオイルなどが熱により蒸発し、機内を汚染したり、回収オイルの処理等の問題も発生する可能性が大きい。そこでシリコーンオイルの供給装置などを用いないで、かわりにトナー中から加熱時にオフセット防止液体を供給しようという考えから、トナー中に低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンなどの離型性を添加する方法が提案されている。充分な効果を出すために多量にこのような添加剤を加えると、感光体へのフィルミングやキャリアやスリーブなどのトナー担持体の表面を汚染し、画像が劣化し事実上問題となる。そこで画像を劣化させない程度に少量の離型剤をトナー中に添加し、若干の離型性オイルの供給もしくはオフセットしたトナーを、巻き取り式の例えばウェブの如き部材を用いた装置又はクリーニングパットを用いクリーニングする装置を併用することが行なわれている。
【0013】
しかし最近の小型化・軽量化・高信頼性の要求を考慮するとこれらの補助的な装置すら除去することが必要であり好ましい。従ってトナーの定着性や耐オフセット性などのさらなる性能向上がなければ対応しきれず、それはトナーのバインダー樹脂や離型剤等のさらなる改良がなければ実現することが困難である。
【0014】
さらに、特にフルカラー分野においては、離型剤を含有させることにより、転写材にOHPを用いた際、離型剤の高結晶化や樹脂との屈折率差等の原因のため定着後の画像の透明性やヘイズが若干落ちてしまう問題が生じてしまう。
【0015】
トナー中に離型剤としてワックスを含有させることは知られている。例えば特公昭52−3304号公報、特公昭52−3305号公報、特開昭57−52574号公報等に技術が提案されている。
【0016】
また、特開平3−50559号公報、特開平2−79860号公報、特開平1−109359号公報、特開昭62−14166号公報、特開昭61−273554号公報、特開昭61−94062号公報、特開昭61−138259号公報、特開昭60−252361号公報、特開昭60−252360号公報、特開昭60−217366号公報などにワックス類を含有させることが提案されている。
【0017】
ワックス類は、トナーの低温時や高温時のトナーの耐オフセット性の向上や、低温時の定着性の向上のために用いられているが反面、耐ブロッキング性を悪化させたり、複写機等の昇温などによって熱にさらされると現像性が悪化したり、また長期トナーを放置した際にワックスがトナー表面にマイグレーションして現像性が悪化したりする。
【0018】
従来のトナーでは、これらの面をすべて満足するものは無く、何らかの問題点が生じていた。例えば、耐高温オフセット性や現像性は優れているが低温定着性が今一歩であったり、耐低温オフセットや低温定着性には優れているが、耐ブロッキング性にやや劣り、機内昇温で現像性が低下するなどの弊害があったり、低温時と高温時の耐オフセット性が両立できなかったり、OHP透明性が極度に悪かったりしていた。
【0019】
特にOHPの透明性に関しては、ワックス自身の結晶化を抑制するために、結晶化核剤等をワックスに添加する提案(特開平4−149559号公報、特開平4−107467号公報)や、ワックス自身の結晶化度の小さいワックスを使用する提案(特開平3−091108号公報、特開平3−242397号公報)や、バインダーとの相溶性が良好で、バインダーより溶融粘度が低い物質をバインダー中に添加することにより、定着後のトナー層の表面平滑性を良好にする提案が特開平3−212652号公報などでされている。
【0020】
しかしながら、これらは、いずれもOHPの透明性やヘーズ(曇価)の点から十分に満足されるものではない。
【0021】
より小型かつ軽量、より高速かつ高画質、より高信頼性、低消費電力化の課題に対して、定着器に要求されることもある。従来の熱ローラー式の加熱手段の場合には、画像形成をより高速で行う時に高い加圧力を加えながら、瞬時に多くのエネルギーを必要とする。またそれだけではなく、熱源が所定の温度に達するまでのウエイトタイムもかかるため、特に高信頼性と低消費電力化の点で改善が必要であった。
【0022】
これに対して特開平8−6408号公報、特開平8−137306号公報、特開平8−17311号公報、特開平8−179647号公報、特開平9−160414号公報、特開平9−292786号公報に記載されているような電磁誘導加熱方式を用いる定着システムが提案されている。
【0023】
ところで、当該技術分野において、トナーの帯電性を改善するために帯電制御剤を用いることが広く知られており、負帯電性のものとしてはモノアゾ系、サリチル酸系、ナフトエ酸系、ジカルボン酸系などが挙げられる。帯電制御剤は摩擦帯電などによってトナーに適当量の電荷を与えるもので、現像・転写・定着に大きな役割を負っている。しかしながら、上記に挙げた帯電制御剤を含有するトナーはいずれも電磁誘導加熱手段定着方式に対しては考慮されていない。例えば、特開昭63−33758号公報、特開平2−190869号公報、特開平2−230163号公報、特開平4−347863号公報、特開昭61−238846号公報、特開平5−1344437号公報などがあるが、加熱定着手段を用いた画像形成装置のシステム設計についてトナーを含めた対応は、決して十分なものとはいえない。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前述の如き問題点を解決し得る画像形成方法及びトナーを提供することにある。
【0025】
すなわち、本発明の目的は、ウエイトタイムの少ないクィックスタートが可能な画像形成方法を提供することにある。
【0026】
本発明の目的は、ハーフトーン部における耐低温オフセット性に優れた画像形成方法及びトナーを提供することにある。
【0027】
本発明の目的は、ハーフトーン部における耐高温オフセット性に優れた画像形成方法及びトナーを提供することにある。
【0028】
本発明の目的は、定着画像の先後端部分の光沢度差の少ない画像形成方法及びトナーを提供することにある。
【0029】
本発明の目的は、良好な定着性を有する画像形成方法及びトナーを提供することにある。
【0030】
本発明の目的は、ハーフトーン部におけるOHP(オーバーヘッドプロジェクター)のフルカラー投影画像の透明性が優れた画像形成方法及びトナーを提供することにある。
【0031】
本発明の目的は、ベタ部におけるOHP(オーバーヘッドプロジェクター)のフルカラー投影画像の透明性が優れた画像形成方法及びトナーを提供することにある。
【0032】
【課題を解決するための手段】
本発明は、加熱加圧手段により転写材上のトナー画像を加熱加圧定着して転写材に定着画像を形成する画像形成方法において、
前記加熱加圧手段は、磁場発生手段と、少なくとも電磁誘導により発熱する発熱層と離型層から構成された回転加熱部材とを有する加熱加圧手段であり、
該トナー画像を形成しているトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤、及びオキシカルボン酸(後述の式(2)の化合物)を含有するトナーであって、該トナー1g中から0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の質量X(mg)が、
X=0.10〜20.0
を満足することを特徴とする画像形成方法に関する。
【0033】
また、本発明は、磁場発生手段と、少なくとも電磁誘導により発熱する発熱層と離型層から構成された回転加熱部材とを有する加熱加圧手段を使用して、該加熱加圧手段により転写材上のトナー画像を加熱加圧定着して転写材に定着画像を形成する画像形成方法に用いられるトナーであり、
該トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤、及びオキシカルボン酸(後述の式(2)の化合物)を含有しており、
該トナー1g中から0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の質量X(mg)が、
X=0.10〜20.0
を満足することを特徴とするトナーに関する。
【0034】
【発明の実施の形態】
本発明者らは鋭意検討をした結果、上記の電磁誘導加熱方式の定着システムにおいて、トナー構成を少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤及びオキシカルボン酸とし、かつ該トナー1g中から強アルカリ性水溶液にて抽出されるオキシカルボン酸の質量を規定することによって、従来技術に無い、クィックスタートが可能で、ハーフトーン部における定着性の良好な画像を形成させる技術、さらに、定着画像の先後端部分の光沢度差の少ないフルカラー画像を形成しつつ透明性を向上させる技術を見出した。
【0035】
また、上記の電磁誘導加熱定着システムにすることで、消費電力低下をしながら、従来カラートナーにおいてトナー乗り量の多い場合においても良好な定着画像を入手できた。
【0036】
該電磁誘導加熱手段において、効率の良い発熱を得つつ励磁コイルの磁束分布をニップ部及びその近傍に集中させることができる構成にしたことにより、ニップ部を急速昇温させることができ、かつ放熱損失が少なく入力電力(投入エネルギー)を有効に利用して効率良く被加熱材の加熱のための熱エネルギーを高密度で迅速に得ることを可能にしたことや、加圧部材との相互圧接で十分なニップ部がかかった時でも高い加重に十分耐えられる構成にしたことと等により、低消費電力とウエイトタイムの短縮化(クイックスタート性)が可能でかつ、再生紙のような表面凹凸の大きな転写材であっても、フルカラー画像のようなトナー量の多い画像に対しても、トナー画像を十分溶融することができて良好な定着性にすることができたものと考えている。
【0037】
表面凹凸の大きな転写材であってもハーフトーン部における定着性が良好な理由としては、本発明の如きオキシカルボン酸量にすることで、トナー表面において該オキシカルボン酸が介在することによって、トナー層と電磁誘導加熱の加熱部との間で、スペーサー的な役割をしつつかつ、離型剤との組み合わせによって該離型剤自身の離型効果に、該オキシカルボン酸による静電的反発力という補助的な効果が加わり、高温側の定着性が著しく向上したものと考えている。
【0038】
ハーフトーン部におけるOHPのフルカラー投影画像の透明性が優れた理由としては、本発明の如きオキシカルボン酸量にすることで、未外添品における帯電量が従来品よりも保てることにより、帯電を付与させる外添剤量が少なくてすむことから、外添剤量因子に伴う光の散乱光が抑制でき、その結果、ハーフトーン部のOHP投影画像の透明性が向上したと考えている。
【0039】
また、ベタ部におけるOHPのフルカラー投影画像の透明性が優れた理由としては、本発明の如きオキシカルボン酸と離型剤との組み合わせにおいて該オキシカルボン酸が結晶成長阻害作用を発現するからではないかと考えている。
【0040】
本来、結晶成長阻害剤は、その構造中に結晶成長を阻害させようとする化合物と同じような構造を持ちながら、かつその化合物とは構造の異なる極性基や芳香族基を持っていれば阻害の効果が発現されるものと考えられる。例えば、パラフィンワックスの場合には、アルキル基を有しつつ極性基または芳香族基を併せ持つ化合物などが挙げられる。
【0041】
具体的に本発明に置き換えて考えてみると、後述の例示化合物オキシカルボン酸1−Aと例示化合物離型剤No.6との組み合わせの場合、上記オキシカルボン酸のターシャリーブチル基と該エステルワックスの長鎖アルキル基が同じような構造であるためなじみやすく、該オキシカルボン酸のカルボキシル基が極性を持つため、結果的に離型剤の結晶核剤の働きをするものと考えている。
【0042】
以下、本発明のトナーの構成及び画像形成方法の構成について順次説明する。
【0043】
(1)トナーの構成:
キシカルボン酸としては、公知のものを用いることが可能であるが、帯電付与能力の観点から下記式(1)や(2)で示される化合物が好ましく、本発明では式(2)で示される化合物が用いられる。
【0044】
【化7】

Figure 0003833051
[上記式(1)中、(A)は下記の群より選ばれ、X1は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子、アンモニウム又は脂肪族アンモニウムを示す。]
【0045】
【化8】
Figure 0003833051
【0046】
【化9】
Figure 0003833051
[上記式(2)中、X2は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子、アンモニウム、又は脂肪族アンモニウムを示し、R4は、C1〜C22のアルキル基又はアルケニル基、アリール基を示し、R5は、水素原子、C1〜C22のアルキル基又はアルケニル基、アリール基、アルコキシ基を示す。]
【0048】
以下に代表的な具体化合物例を列挙する。
【0049】
【化10】
Figure 0003833051
【0050】
【化11】
Figure 0003833051
【0051】
【化12】
Figure 0003833051
【0052】
【化13】
Figure 0003833051
【0053】
【化14】
Figure 0003833051
【0054】
本発明において、トナー1g中から0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の質量X(mg)は、0.10〜20.0が好ましく、より好ましくは0.10〜15.0が良い。10mg未満の場合には、トナー自体の帯電量の絶対値が低いため、耐久試験において地カブリが多く、良好な定着画像が得られず、良好なフルカラーのOHP画像も得られない。20.0mgを超える場合には、連続通紙において、定着ローラーの汚染し、高温の定着性が悪化してしまう。また、高温高湿放置後の初期画像出力の際に、二次色のライン部の飛散が悪く、良好なフルカラーのテキストチャートが出せない。
【0055】
また、トナー1g中から0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の質量Xと、メタノールによって抽出されるオキシカルボン酸の質量Y(mg)とが、Y/X=1.05〜4.00が好ましく、より好ましくは1.05〜3.00が良い。Y/Xが1.05未満の場合にはトナー帯電特性の改善するには至らず、4.00を超える場合にはトナー表層よりも内部に多くのオキシカルボン酸が存在する場合が考えられ、帯電の観点から、オキシカルボン酸を有効利用することができない。
【0056】
トナー1g中からメタノールによって抽出されるオキシカルボン酸の質量は、トナー粒子の表面及びメタノールの浸透可能な表面層部分(表面近傍)に存在するオキシカルボン酸の存在量であり、また、トナー1g中から0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の質量は、トナー粒子の表面に存在するオキシカルボン酸の存在量を意味する。
【0057】
本発明において、トナー中からメタノールによって抽出されるオキシカルボン酸量Yと、0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸量Xは、従来より公知の分析方法を用いることが出来る。具体例を以下に記す。
【0058】
メタノールと、分散剤としてコンタミノンN(和光純薬工業社製)0.04gを加えた0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を別々の容器に50mlずつ用意し、それぞれの中にトナー1gを秤量して加え、スターラーを用いて50rpmで撹拌し、均一に分散させる。3時間分散処理を行った後、メンブランフィルター(ポアサイズ:0.45μm)を用いて濾過し、得られた濾液の吸収スペクトルを分光光度計により測定し、オキシカルボン酸の呈する最大吸収ピークの最大値とベースラインとの差を求める。得られた結果から、所定の検量線を用いてトナー中のオキシカルボン酸量Xとトナー表面のオキシカルボン酸量Yを算出した。オキシカルボン酸の吸収スペクトルは、例えば280〜350nmの範囲にあらわれる。
【0059】
本発明に係るトナーは、特に円形度分布が良好なトナーを製造することで、トナー中に存在するオキシカルボン酸の添加効果を効率の良いものとすることが可能である。
【0060】
本発明に係るトナーでは、フロー式粒子像測定装置で計測されるトナーの個数基準の円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて、該トナーの円相当個数平均径D1(μm)が2〜10μmであり、且つ、該トナーの平均円形度が0.920〜0.995で、円形度標準偏差が0.040未満となるようにトナーの粒子形状を精密に制御することにより、オキシカルボン酸によるトナーの帯電特性がバランス良く改善され、これと共に加熱加圧手段に対するオキシカルボン酸の酸化能力と界面活性剤的挙動が適切なものとなるので、画像形成装置とのマッチングが著しく向上する。
【0061】
即ち、トナーの円相当個数平均径D1(μm)を2〜10μmと小粒径化することにより、画像の輪郭部分、特に文字画像やラインパターンの現像での再現性が良好なものとなる。また、トナーの円形度頻度分布の平均円形度を0.920〜0.995、好ましくは0.950〜0.995、より好ましくは0.970〜0.995とすることにより、従来では制御が困難であった小粒径を呈するトナーの帯電特性が大幅に改善されると共に、低電位潜像に対する現像能力も格段に向上する。特に上記の如き傾向は、デジタル方式の微小スポット潜像を現像する場合や中間転写体を用い多数回の転写を行うフルカラーの画像形成の際に非常に有効で、画像形成装置とのマッチングも良好なものとなる。
【0062】
更に、本発明のトナーは、トナーの円形度頻度分布の円形度標準偏差を0.040未満、好ましくは0.035未満、より好ましくは0.015以上0.035未満とすることにより、現像性に関する問題を大幅に改善することができる。
【0063】
また、円形度頻度分布の平均円形度が0.950未満のトナー粒子を15%以下にすることで、画像形成における現像効率が十分なレベルとなり画像形成も良好なものとなる。
【0064】
上記の如きトナーの平均円形度、円形度標準偏差及び円形度0.950未満のトナー個数についての制御は、重合法によるトナーの製造方法において、重合反応時の水系分散媒体のpHによって可能である。
【0065】
本発明における円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明では東亜医用電子社製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて粒子形状の測定を行い、円形度を下式により求める。更に下式で示すように、測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数で除した値を平均円形度と定義する。
【0066】
【数1】
Figure 0003833051
【0067】
ここで、「粒子投影面積」とは二値化されたトナー粒子像の面積であり、「粒子投影像の周囲長」とは該トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義する。
【0068】
なお、本発明で用いている測定装置である「FPIA−1000」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度及び円形度標準偏差の算出に当たって、粒子を得られた円形度によって、円形度0.400〜1.000を0.010間隔で、0.400以上0.410未満、0.410以上0.420未満…0.990以上1.000未満及び1.000の如くに61分割した分割範囲に分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度及び円形度標準偏差の算出を行う算出法を用いている。
【0069】
この算出法で算出される平均円形度及び円形度標準偏差の各値と、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式によって算出される平均円形度及び円形度標準偏差の各値との誤差は、非常に少なく、実質的には無視できる程度であるため、本発明においては、算出時間の短絡化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式の概念を利用し、一部変更したこの様な算出法を用いている。
【0070】
本発明における円形度は、粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、粒子が完全な球形の場合に1.000を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。
【0071】
また、円相当径とは、
円相当径=(粒子投影面積/π)1/2×2
と定義される値であり、円相当個数平均径(D1)とは、個数基準によるトナーの円相当径の平均値を表し、粒度分布の分割点iでの粒径(中心値)をdi、頻度をfiとすると下式の如く表される。
【0072】
【数2】
Figure 0003833051
【0073】
同様にして、標準偏差は、以下の如く表される。
【0074】
【数3】
Figure 0003833051
【0075】
本発明における粒度分布の分割点は、下表に示されるとおりである。
【0076】
【表1】
Figure 0003833051
【0077】
具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水10mlを用意し、その中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を加えた後、更に測定試料を0.02gを加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「UH−50型」(エスエムテー社製)に振動子として5φのチタン合金チップを装着したものを用い、5分間分散処理を用い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が40℃以上とならない様に適宜冷却する。
【0078】
トナーの形状測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が3000〜1万個/μlとなる様に該分散液濃度を再調整し、トナー粒子を1000個以上計測する。計測後、このデータを用いて、トナーの円相当径や円形度頻度分布等を求める。
【0079】
本発明のトナーを粉砕方法で製造する際に用いられるトナーの結着樹脂としては、ポリスチレン;ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン置換体の単重合体;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体の如きスチレン系共重合体;アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で又は混合して使用される。
【0080】
結着樹脂の主成分としては、スチレンと他のビニルモノマーとの共重合体であるスチレン共重合体が現像性や定着性の点で好ましい。
【0081】
スチレン共重合体のスチレンモノマーに対するコモノマーとしては、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドのような二重結合を有するモノカルボン酸もしくはその置換体;マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチルのような二重結合を有するジカルボン酸及びその置換体;塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニルのようなビニルエステル;エチレン、プロピレン、ブチレンのようなエチレン系オレフィン;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンのようなビニルケトン;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルのようなビニルエーテルが挙げられる。これらビニル単量体が単独もしくは2つ以上用いられる。
【0082】
スチレン共重合体は、ジビニルベンゼンの如き架橋剤で架橋されていることが、トナーの定着温度領域を広げ、耐オフセット性を向上させる上で好ましい。
【0083】
本発明のトナーを重合方法で製造する際に用いられる重合性単量体としては、ラジカル重合が可能なビニル系重合性単量体が用いられる。該ビニル系重合性単量体としては、単官能性重合性単量体或いは多官能性重合性単量体を使用することが出来る。単官能性重合性単量体としては、スチレン;α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレンの如きスチレン誘導体;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、iso−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、n−ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2−ベンゾイルオキシエチルアクリレートの如きアクリル系重合性単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、iso−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、n−ノニルメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートの如きメタクリル系重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニルの如きビニルエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトンの如きビニルケトンが挙げられる。
【0084】
多官能性重合性単量体としては、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2’−ビス(4−(アクリロキシ・ジエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、2,2’−ビス(4−(メタクリロキシ・ジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−(メタクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリン、ジビニルエーテル等が挙げられる。
【0085】
本発明においては、上記した単官能性重合性単量体を単独或いは、2種以上組み合わせて、又は、上記した単官能性重合性単量体と多官能性重合性単量体を組み合わせて使用する。多官能性重合性単量体は架橋剤として使用することも可能である。
【0086】
上記した重合性単量体の重合の際に用いられる重合開始剤としては、油溶性開始剤及び/又は水溶性開始剤が用いられる。例えば、油溶性開始剤としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリルの如きアゾ化合物;アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、デカノニルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、プロピオニルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイドの如きパーオキサイド系開始剤が挙げられる。
【0087】
水溶性開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチロアミジン)塩酸塩、2,2’−アゾビス(2−アミノジノプロパン)塩酸塩、アゾビス(イソブチルアミジン)塩酸塩、2,2’−アゾビスイソブチロニトリルスルホン酸ナトリウム、硫酸第一鉄又は過酸化水素が挙げられる。
【0088】
本発明においては、重合性単量体の重合度を制御するために、連鎖移動剤,重合禁止剤等を更に添加し用いることも可能である。
【0089】
本発明のトナーに用いられる架橋剤としては、2個以上の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられる。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンのような芳香族ジビニル化合物;エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレートのような二重結合を2個有するカルボン酸エステル;ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンの如きジビニル化合物;及び3個以上のビニル基を有する化合物が挙げられる。これらは単独もしくは混合物として用いられる。
【0090】
本発明のトナーに用いられる離型剤としては、重量平均分子量(Mw)が350乃至4000、数平均分子量(Mn)が200乃至4000であることが好ましく、より好ましくはMwが400乃至3500、Mnが250乃至3500であるものが良い。Mwが350未満であり、Mnが200未満の場合には、トナーの耐ブロッキング性が低下する。Mwが4000を超え、Mnが4000を超える場合には、離型剤自体の結晶性が発現し、定着画像の透明性が低下する。
【0091】
該離型剤は、融点(温度20乃至200℃の範囲におけるDSC吸熱曲線の最大吸熱ピークに対する温度)が30乃至120℃、より好ましくは50乃至90℃であるものが良い。離型剤としては、室温で固体状態のワックスが好ましく、特に融点40乃至100℃の固体ワックスがトナーの耐ブロッキング性、多数枚耐久性、低温定着性、耐オフセット性の点で良い。
【0092】
ワックスとしては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如きポリメチレンワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、長鎖アルコール、エステルワックス及びこれらのグラフト化合物、ブロック化合物の如き誘導体が挙げられ、これらは低分子量成分が除去されたDSC吸熱曲線の最大吸熱ピークがシャープなものが好ましい。
【0093】
好ましく用いられるワックスとしては、炭素数10乃至100個の直鎖状のアルキルアルコール、直鎖状脂肪酸、直鎖状酸アミド、直鎖状エステルあるいは、モンタン系誘導体が挙げられる。これらワックスから液状脂肪酸の如き不純物を予め除去してあるものも好ましい。
【0094】
さらに、好ましく用いられるワックスは、アルキレンを高圧下でラジカル重合あるいは低圧下でチーグラー触媒又は、その他の触媒を用いて重合した低分子量のアルキレンポリマー;高分子量のアルキレンポリマーを熱分解して得られるアルキレンポリマー;アルキレンを重合する際に副生する低分子量アルキレンポリマーを分離精製したもの;一酸化炭素及び水素からなる合成ガスからアーゲ法により得られる炭化水素ポリマーの蒸留残分から、あるいは、蒸留残分を水素添加して得られる合成炭化水素から、特定の成分を抽出分別したポリメチレンワックスが挙げられる。これらワックスには酸化防止剤が添加されていてもよい。
【0095】
定着画像の透光性を向上させるためには、固体エステルワックスや固体ケトンワックスが好ましい。より好ましくは固体エステルワックスであり、融点50乃至90℃を有するものが特に良い。
【0096】
エステル系ワックスとしては、下記一般式(I)乃至(V)で示される化合物から形成されているものが一例として挙げられるが、これら以外のものでも構わない。
【0097】
【化15】
Figure 0003833051
(式中、a及びbは0〜4迄の整数であり、a+bは4である。R1及びR2は炭素数が1〜40の有機基であり、R1とR2との炭素数差が3以上である。m及びnは0〜25の整数であり、mとnは同時に0になることはない。)
【0098】
【化16】
Figure 0003833051
(式中、a及びbは0〜3の整数であり、a+bは1〜3である。R1及びR2は炭素数が1〜40の有機基であり、R1とR2との炭素数差が3以上である。R3は水素原子、炭素数が1以上の有機基である。但し、a+b=2のとき、R3のどちらか一方は、炭素数が1以上の有機基である。kは1〜3の整数である。m及びnは0〜25の整数であり、mとnが同時に0になることはない。)
【0099】
【化17】
Figure 0003833051
(式中、R1及びR3は炭素数6〜32を有する有機基であり、R1とR3は同じものであってもなくても良い。R2は炭素数1〜20を有する有機基を示す。)
【0100】
【化18】
Figure 0003833051
(式中、R1及びR2は炭素数6〜32を有する有機基であり、R1とR3は同じものであってもなくてもよい。
2は−CH2CH2OC64OCH2CH2−、
Figure 0003833051
【0101】
【化19】
Figure 0003833051
(式中、aは0〜4の整数であり、bは1〜4の整数であり、a+bは4である。R1は炭素数が1〜40の有機基である。m及びnは0〜25の整数であり、mとnが同時に0になることはない。)
【0102】
エステル化合物からなる離型剤としてのエステルワックスとして以下のものが例示される。
【0103】
【化20】
Figure 0003833051
【0104】
【化21】
Figure 0003833051
【0105】
特に好ましくは、炭素数10以上の長鎖エステル部を1個以上有するエステルワックスが望まれる。該離型剤が、上記構造式を有するエステル化合物を有するエステルワックスの場合、良好な透明性を発現するとともに、トナー粒子中に含有せしめた場合には良好な定着性を示すものである。この離型剤と上記極性樹脂を、重合性単量体に溶解させた後、水素媒体中で重合性単量体の重合反応を進めることによって、得られたトナー粒子の帯電量が大きく、適正帯電値に到達するまでの速度が速く、さらに多数枚耐久において、摩擦帯電量の変動の少ない優れたトナーが得られる。
【0106】
離型剤は、溶融混練粉砕法によりトナー粒子を生成する場合は、結着樹脂100質量部に対して1乃至10質量部使用するのが良い。
【0107】
重合性単量体組成物を使用して、直接的にトナー粒子を生成する場合には、重合性単量体100質量部に対して5乃至40質量部(より好ましくは5乃至30質量部)配合し、結果として、重合性単量体から生成された結着樹脂100質量部当り5乃至40質量部(より好ましくは5乃至30質量部)トナー粒子に含有されるのが良い。
【0108】
溶融混練粉砕法による乾式トナー製法に比べ重合法によるトナー製法においては、トナー粒子内部に極性樹脂により多量の離型剤を内包化させ易いので、乾式トナー製法と比較し、一般に多量の離型剤を用いることが可能となり、定着時のオフセット防止効果には特に有効となる。
【0109】
該離型剤の添加量が下限より少ないとオフセット防止効果が低下しやすく、上限を超える場合では耐ブロッキング効果が低下し耐オフセット効果にも悪影響を与えやすく、トナーのドラム融着やトナーの現像スリーブ融着を起こしやすく、重合法によりトナー粒子を生成する場合には粒度分布の広いトナー粒子が生成する傾向にある。
【0110】
本発明に使用される該離型剤は、(SP)値が7.6乃至10.5の範囲であることが好ましい。SP値が、7.6未満の値を示す離型剤は、用いる重合性単量体又はバインダー樹脂との相溶性が乏しく結果的にバインダー樹脂中への良好な分散が得られにくく、多数枚複写時又はプリント時において該離型剤の現像スリーブヘの付着が生じやすく、トナーの帯電量が変化しやすくなる。更に地カブリ,トナー補給時のトナーの濃度変動も起こしやすい。SP値が10.5を超える離型剤を用いる場合には、トナーを長期保存した際にトナー粒子同士のブロッキングが発生しやすい。更にバインダー樹脂との相溶性が良すぎるため定着時において定着部材とトナーバインダー樹脂層間に十分な離型性層が形成しにくく、オフセット現象を起こしやすい。
【0111】
溶解度パラメーター(SP)値は、原子団の加成性を利用したFedorsの方法(Polym.Eng.Sci.,14(2)147(1974))を用いて算出する方法が挙げられる。
【0112】
本発明に使用される離型剤は、135℃における溶融粘度は1乃至300mPa・Sであることが好ましく、更に好ましくは3乃至50mPa・Sを有する離型剤が特に好ましい。1mPa・Sより低い溶融粘度を有する場合は、非磁性一成分現像方式で塗布ブレード等により現像スリーブにトナー層を薄層コーティングする際、機械的なズリ力によりスリーブ汚染を招きやすい。二成分現像方法においてはキャリア粒子とトナーとを用いて静電荷像を現像する際に、トナーとキャリア粒子間のズリ力によりトナーがダメージを生じやすく、外添剤の埋没やトナー粒子の破砕も生じやすい。300mPa・Sを超える溶融粘度を有する場合には、重合方法を用いてトナー粒子を製造する際、重合性単量体組成物の粘度が高くなり、粒度分布のシャープな微小粒径のトナー粒子を得ることが容易でない。
【0113】
離型剤の溶融粘度は、HAAKE社製VP−500にてコーンプレート型ローター(PK−1)を用い135℃にて測定する方法が挙げられる。
【0114】
本発明に使用される離型剤の硬度は0.3乃至10.0の範囲が好ましく、より好ましいビッカース硬度は0.5乃至5.0が有効である。更に好ましいビッカース硬度は0.5乃至3.0が特に有効である。
【0115】
ビッカース硬度0.3より低い離型剤を含有したトナーは、多数枚複写又はプリントにおいてクリーニング工程で破砕されやすく、感光ドラム表面上にトナー融着を起こしやすく結果的に画像上に黒筋が発生しやすい。定着画像サンプルを多数枚重ねて保存した際、裏面にトナーが転写し、裏写りが発生しやすい。
【0116】
ビッカース硬度が10.0を超える離型剤を含有したトナーは、本件の如き熱伝導率の高い定着手段であったとしても加熱加圧定着時に必要以上の加圧力を必要とし、定着器寿命の点で好ましくない。
【0117】
該離型剤の硬度測定は、例えば島津ダイナミック超微小硬度計(DUH−201)を用いる測定法が挙げられる。測定条件は、ビッカース圧子を用い0.5g荷重下で1秒間に9.67mgの負荷速度にて10μm変位させた後、12秒保持させサンプル上に付いた打痕を解析することによりビッカース硬度を求める。サンプルは、溶融したサンプルを徐冷却し5mm厚の円柱状に成型して用いる。
【0118】
本発明のトナーに用いられる着色剤は、黒色着色剤としてカーボンブラック、グラフト化カーボン、磁性体等が利用される。
【0119】
イエロー着色剤としては、顔料系として、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.Pigment Yellow3、7、10、12、13、14、15、17、23、24、60、62、74、75、83、93、94、95、99、100、101、104、108、109、110、111、117、123、128、129、138、139、147、148、150、166、168、169、177、179、180、181、183、185、191:1、191、192、193、199等が好適に用いられる。染料系としては、例えば、C.I.Solvent Yellow33、56、79、82、93、112、162、163、C.I.Disperse Yellow42、64、201、211などが挙げられる。
【0120】
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254、C.I.ピグメントバイオレット19が特に好ましい。
【0121】
シアン着色剤としては、銅、アルミ及び亜鉛などのフタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66等が特に好適に利用される。
【0122】
これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。本発明の着色剤は、色相角,彩度,明度,耐侯性,トナー中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量は、樹脂100質量部に対し1乃至20質量部添加して用いられる。
【0123】
本発明のトナーは、荷電制御剤を併用しても構わない。
【0124】
トナーを負荷電性に制御するものとして下記物質がある。例えば、有機金属化合物、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸、オキシカルボン酸及びダイカルボン酸系の金属化合物がある。他には、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体類などがある。
【0125】
さらに、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーン、樹脂系帯電制御剤等が挙げられる。
【0126】
トナーを正荷電性に制御するものとして下記物質がある。ニグロシン及び脂肪酸金属塩等によるニグロシン変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートの如き4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩の如きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など)、高級脂肪酸の金属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドの如きジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート類、樹脂系帯電制御剤等が挙げられる。これらを単独で或いは2種類以上組合せて用いることができる。
【0127】
荷電制御剤は、結着樹脂100質量部当り、0.01乃至20質量部、より好ましくは0.5乃至10質量部使用するのが良い。
【0128】
本発明のトナーが重合法トナーの場合に縮合系樹脂を添加しても良い。
【0129】
該縮合系樹脂は、重量平均分子量(Mw)が6000乃至100000、好ましくは6500乃至85000が良く、さらに6500乃至45000が良い。
【0130】
重量平均分子量が6000未満の場合、最適範囲内のものと比較すると、連続通紙においてトナー粒子表面の外添剤が耐久によって埋没しやすく、転写性の低下を招きやすくなる。重量平均分子量が100000を超える場合には、重合性単量体に縮合系樹脂を溶解するのに時間を多く費やしてしまう。さらに、重合性単量体組成物の粘度が上昇し、粒径が小さくかつ、粒度分布の揃ったトナー粒子が得にくくなる。
【0131】
該縮合系樹脂は、数平均分子量(Mn)が3000乃至80000、好ましくは3500乃至60000が良く、さらに3500乃至12000が良い。該縮合系樹脂は、ゲルパーミエーションクロマトグラム(GPC)における分子量分布のメインピーク値(Mp)は、分子量4500乃至40000、好ましくは6000乃至30000が良く、さらに6000乃至20000が良い。上記範囲外であると重量平均分子量の場合と同様の傾向を示す。
【0132】
該縮合系樹脂は、Mw/Mnが1.2乃至3.0、より好ましくは1.5乃至2.5が良い。Mw/Mnが1.2未満の場合には、トナーの多数枚耐久性及び耐オフセット性が低下し、3.0を超える場合には、低温定着性の面で、範囲内のものよりも、若干劣ってしまう。
【0133】
該縮合系樹脂は、ガラス転移点(Tg)が50乃至125℃、好ましくは50乃至95℃が良く、さらに55乃至90℃が良い。ガラス転移点が50℃未満の場合には、トナーの耐ブロッキング性が低下する。ガラス転移点が125℃を超える場合には、トナーの耐低温オフセット性が低下する。
【0134】
該縮合系樹脂の酸価(mgKOH/g)は、0.1乃至35、好ましくは3乃至35、より好ましくは4乃至35、さらに好ましくは5乃至30が良い。酸価が0.1未満の場合には、トナーの帯電量の立ち上がりが遅く、カブリが生じやすくなる。酸価が35を超える場合には、高温高湿下に放置した後のトナーの摩擦帯電特性が変動しやすく、連続通紙において画像濃度が変動しやすい。さらに、極性樹脂の酸価が35を超える場合には、極性樹脂のポリマー相互間の親和力が強くなるために極性樹脂が重合性単量体に溶解しにくくなり、均一な重合性単量体組成物を調製するのに時間がかかるようになる。
【0135】
該縮合系樹脂の水酸基価(mgKOH/g)は、0.2乃至50、好ましくは5乃至50、より好ましくは7乃至45であるのが良い。水酸基価が0.2未満の場合には、最適範囲内のものと比較すると、水系媒体中の重合性単量体組成物の粒子の表面に極性樹脂の局在化が起こりにくくなる。水酸基価が50を超える場合、最適範囲内のものと比較すると、高温高湿下において放置した後のトナーの帯電量特性が若干低くなる傾向が見られ、連続通紙において画像濃度が変動しやすい。
【0136】
本発明の該縮合系樹脂は例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、セルロースなどが挙げられる。より好ましくは材料の多様性からポリエステルが望まれる。
【0137】
該縮合系樹脂及び該離型剤の製造方法としては、例えば、酸化反応による合成法、カルボン酸及びその誘導体からの合成、マイケル不可反応に代表されるエステル基導入反応、カルボン酸化合物とアルコール化合物からの脱水縮合反応を利用する方法、酸ハロゲン化物とアルコール化合物からの反応、エステル交換反応で製造される。触媒としては、エステル化反応に使う一般の酸性、アルカリ性触媒、例えば酢酸亜鉛、チタン化合物などでよい。その後、再結晶法、蒸留法などにより高純度化させてもよい。
【0138】
該縮合系樹脂及び該離型剤の特に好ましい製造方法は、原料の多用性や反応のしやすさからカルボン酸化合物とアルコール化合物からの脱水縮合反応である。
【0139】
本発明に用いられる縮合系樹脂の組成について以下に説明する。
【0140】
縮合系樹脂は、全成分中45乃至55mol%がアルコール成分であり、55乃至45mol%が酸成分であることが好ましい。
【0141】
アルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、下記式(イ)
【0142】
【化22】
Figure 0003833051
(式中、Rはエチレン又はプロピレン基を示し、x,yはそれぞれ1以上の整数を示し、かつx+yの平均値は2乃至10を示す。)
で示されるビスフェノール誘導体、又は下記式(ロ)
【0143】
【化23】
Figure 0003833051
で示されるジオールの如きジオール類が挙げられる。
【0144】
2価のカルボン酸としてはフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、ジフェニル−P・P’−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ジフェニルメタン−P・P’−ジカルボン酸、ベンゾフェノン−4,4’−ジカルボン酸、1,2−ジフェノキシエタン−P・P’−ジカルボン酸の如きベンゼンジカルボン酸類又はその無水物;こはく酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、グリタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、トリエチレンジカルボン酸、マロン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物、またさらに炭素数6乃至18のアルキル基又はアルケニル基で置換されたこはく酸もしくはその無水物;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸又はその無水物等が挙げられる。
【0145】
本発明の実施上特に好ましい該縮合系樹脂のアルコール成分としては、前記(イ)式で示されるビスフェノール誘導体であり、酸成分としては、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸又はその無水物、こはく酸、n−ドデセニルコハク酸、又はその無水物、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸の如きジカルボン酸が挙げられる。
【0146】
該縮合系樹脂は、2価のジカルボン酸及び2価のジオールから合成することにより得ることが可能である。場合により、3価以上のポリカルボン酸又はポリオールを本発明に悪影響を与えない範囲で少量使用しても良い。
【0147】
3価以上のポリカルボン酸としては、トリメリット酸、ピロメリット酸、シクロヘキサントリカルボン酸類、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチレンカルボキシルプロパン、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−メチレンカルボキシルプロパン、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸及びそれらの無水物が挙げられる。
【0148】
3価以上のポリオールとしては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ショ糖、1,2,4−メタントリオール、グリセリン、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。
【0149】
トナーにおける各種の特性向上を目的とした添加剤としては、耐久性の点から、トナー粒子の体積平均径の1/5以下の粒径であることが好ましい。添加剤の粒径とは、電子顕微鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を意味する。これら特性付与を目的とした添加剤としては、たとえば、以下のようなものが用いられる。
【0150】
流動性付与剤としては、金属酸化物(酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンなど)カーボンブラック、フッ化カーボンなどが挙げられる。それぞれ、疎水化処理を行ったものが、より好ましい。
【0151】
研磨剤としては、金属酸化物(チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化クロムなど)・窒化物(窒化ケイ素など)・炭化物(炭化ケイ素など)・金属塩(硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなど)が挙げられる。
【0152】
滑剤としては、フッ素系樹脂粉末(フッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなど)・脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなど)などが挙げられる。
【0153】
荷電制御性粒子としては、金属酸化物(酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化アルミニウムなど)・カーボンブラックなどが挙げられる。
【0154】
これら添加剤は、トナー粒子100質量部に対し、0.1乃至10質量部が用いられ、好ましくは、0.1乃至5質量部が用いられる。これら添加剤は、単独で用いても、また、複数併用しても良い。
【0155】
本発明のトナーは、一成分系現像剤用のトナーとして使用することも可能であり、キャリア粒子を有する二成分系現像剤用のトナーとしても使用可能である。磁性体をトナー粒子中に含有せしめた磁性トナーの場合には、現像スリーブ中に内蔵せしめたマグネットを利用し、磁性トナーを搬送及び帯電せしめる方法がある。磁性体を含有しない非磁性トナーを用いる場合には、ブレード又はローラを用い、現像スリーブにて強制的に摩擦帯電しスリーブ上にトナーを付着せしめることで搬送せしめる方法がある。
【0156】
二成分系現像剤として用いる場合には、本発明のトナーと共に、キャリアを用い現像剤として使用する。磁性キャリアとしては、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム元素からなる元素単独又は複合フェライト状態で構成される。磁性キャリアの形状として、球状、扁平又は不定形がある。更に磁性キャリア粒子表面状態の微細構造(たとえば表面凹凸性)をもコントロールすることが好ましい。一般的には、上記無機酸化物を焼成・造粒することにより、あらかじめ、磁性キャリアコア粒子を生成した後、樹脂にコーティングする方法が用いられている。磁性キャリアのトナーへの負荷を軽減する意味合いから、無機酸化物と樹脂を混練後、粉砕・分級して低密度分散キャリアを得る方法や、さらには、直接無機酸化物とモノマーとの混練物を水系媒体中にて懸濁重合せしめ真球状の磁性キャリアを得る方法も利用することが可能である。
【0157】
上記キャリア粒子の表面を樹脂で被覆する被覆キャリアは、特に好ましい。その方法としては、樹脂を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布しキャリアに付着せしめる方法、単に樹脂粉体とキャリア粒子とを混合して付着させる方法が適用できる。
【0158】
キャリア粒子表面への固着物質としてはトナー材料により異なるが、例えばポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブチラール、アミノアクリレート樹脂などが挙げられる。これらは単独或は複数で用いられる。
【0159】
キャリアの磁性特性は以下のものが良い。磁気的に飽和させた後の、磁界の強さ79.6kA/m(1000エルステッド)における磁化の強さ(σ79.6)は3.77乃至37.7μWb/cm3であることが必要である。さらに高画質化を達成するために、好ましくは12.6乃至31.4Wb/cm3であることがよい。37.7μWb/cm3より大きい場合には、高画質なトナー画像が得られにくくなる。3.77μWb/cm3未満であると、磁気的な拘束力も減少するためにキャリア付着を生じやすい。
【0160】
キャリア形状は、丸さの度合いを示すSF−1が180以下、凹凸の度合いを示すSF−2が250以下であることが好ましい。SF−1,SF−2は以下の式にて定義され、ニレコ社製のLUZEX IIIにて測定される。
【0161】
【数4】
Figure 0003833051
【0162】
以下に本発明のトナー製造方法を示す。
【0163】
本発明のトナーが粉砕法トナーである場合には、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤と本発明のオキシカルボン酸を、加圧ニーダーやエクストルーダー、或いはメディア分散機等を用いて混練、均一に分散せしめた後、機械的又はジェット気流下でターゲットに衝突させて所望のトナー粒径に微粉砕化せしめ、更に分級工程を経て粒度分布をシャープにせしめてトナー粒子を製造する粉砕法によるトナーの製造方法がある。
【0164】
本発明のトナーが重合法である場合には、特に制約を受けるものではないが、特公昭36−10231号公報、特開昭59−53856号公報、特開昭59−61842号公報に述べられている懸濁重合法を用いて直接トナーを生成する方法;単量体には可溶で水溶性重合開始剤の存在下で直接重合させてトナー粒子を生成するソープフリー重合法に代表される乳化重合法によるトナー粒子の製造が挙げられる。また、マイクロカプセル製法のような界面重合法、in Situ重合法、コアセルベーション法などの製造も挙げられる。さらに、特開昭62−106473号公報や特開昭63−186253号公報に開示されている様な、少なくとも1種以上の微粒子を凝集させ所望の粒径のものを得る界面会合法なども挙げられる。
【0165】
小粒径のトナー粒子が容易に得られる懸濁重合方法が特に好ましい。さらに一旦得られた重合粒子に更に単量体を吸着せしめた後、重合開始剤を用い重合せしめるシード重合方法も本発明に好適に利用することができる。このとき、吸着せしめる単量体中に、極性を有する化合物を分散あるいは溶解させて使用することも可能である。トナー粒子の製造方法としては懸濁重合を利用する場合には、以下の如き製造方法によって直接的にトナー粒子を製造することが可能である。単量体中にワックスの如き低軟化点物質,着色剤,重合開始剤,架橋剤,その他の添加剤を加え、ホモジナイサー,超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめた単量体組成物を、分散安定剤を含有する水系媒体中に通常の撹拌機またはホモミキサー,ホモジナイサー等により分散せしめる。好ましくは単量体組成物の液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するように撹拌速度・時間を調整し、造粒する。その後は、分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行えば良い。重合温度は40℃以上、通常50〜95℃(好ましくは55〜85℃)の温度に設定して重合を行う。重合反応後半に昇温しても良く、必要に応じpH変更しても良い。更に、トナーの定着時の臭いの原因となる未反応の重合性単量体、副生成物等を除去するために反応後半、又は、反応終了後に一部水系媒体を留去しても良い。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄・ろ過により収集し、乾燥する。造粒中の水系媒体中のpHは特に制限を受けない。
【0166】
なお、個数分布の標準偏差を個数平均径で割った個数変動係数は35%以下、好ましくは30%以下が良い。
【0167】
重合法においては、通常単量体組成物100質量部に対して水300乃至3000質量部を分散媒体として使用するのが好ましい。用いる分散剤として例えば無機系酸化物として、リン酸三カルシウム,リン酸マグネシウム,リン酸アルミニウム,リン酸亜鉛,炭酸カルシウム,炭酸マグネシウム,水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,水酸化アルミニウム,メタケイ酸カルシウム,硫酸カルシウム,硫酸バリウム,ベントナイト,シリカ,アルミナ,ドデシル硫酸ナトリウム等が挙げられる。有機系化合物としては例えばポリビニルアルコール,ゼラチン,メチルセルロース,メチルヒドロキシプロピルセルロース,エチルセルロース,カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩,デンプン等が使用されている。これら分散剤あるいは分散助剤は、重合性単量体100質量部に対して0.1乃至5.0質量部を使用することが好ましい。
【0168】
これら分散剤は、市販のものをそのまま用いても良いが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得るために、分散媒体中にて高速撹拌下にて該無機化合物を生成させることも出来る。例えば、リン酸三カルシウムの場合、高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合することで懸濁重合方法に好ましい分散剤を得ることが出来る。これら分散剤の微細化のため0.001乃至0.1質量%の界面活性剤を併用しても良い。具体的には市販のノニオン,アニオン,カチオン型の界面活性剤が利用できる。例えばドデシル硫酸ナトリウム,テトラデシル硫酸ナトリウム,ペンタデシル硫酸ナトリウム,オクチル硫酸ナトリウム,オレイン酸ナトリウム,ラウリル酸ナトリウム,ステアリン酸カリウム,オレイン酸カルシウム等が好ましく用いられる。
【0169】
以下に上記以外の本発明のトナー物性を示す。
【0170】
本発明のトナーのMELT INDEX値(MI値;g/10min)は、0.1乃至100が好ましい。より好ましくは1乃至80が良い。
【0171】
MI値が0.1未満の場合では定着温度においてもトナーが十分に溶融せず、カラー単色画像の発色性が乏しい。MI値が100を超える場合には、現像機内の現像剤パッキング部でトナー凝集物が発生し易く、且つ外添剤のトナー表面への埋め込みも大きいことから耐久での転写性が悪化する。良好な定着画像も得られない。
【0172】
本発明のトナーは、凝集度が0.1乃至30%、より好ましくは4乃至20%であることが主に現像性の点で好ましい。トナーの凝集度が0.1より小さい場合にはトナーの流動性が高いものの、耐久による剤漏れを起こしやすく、30より大きい場合にはトナーの流動性が低く、現像機内の現像剤パッキング部でトナー凝集物が発生を誘発しやすく、結果として転写性を悪化させ良好な定着画像も得られない。
【0173】
本発明のトナーとしては、SF−1の値が100乃至160、より好ましくは100乃至150、さらに好ましくは100乃至125のトナーが好ましい。SF−1が160を超える場合には、球形から徐々に不定形に近づき、それにつれて転写効率の低下が認められる。
【0174】
トナー原材料及びトナー物性の測定方法を以下に示す。
【0175】
「離型剤の分子量及び分子量分布」はGPCにより次の条件で測定される。
【0176】
(GPC測定条件)
装置:GPC−150C(ウォーターズ社)
カラム:GMH−MT30cm2連(東ソー社製)
温度:135℃
溶媒:o−ジクロロベンゼン(0.1%アイオノール添加)
流速:1.0ml/min
試料:0.15%の試料を0.4ml注入
【0177】
以上の条件で測定し、試料の分子量算出にあたっては単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量較正曲線を使用する。さらに、Mark−Houwink粘度式から導き出される換算式でポリエチレン換算することによって算出される。
【0178】
「トナー及び縮合系樹脂のGPCによる分子量及び分子量分布」は以下の方法で測定される。
【0179】
40℃のヒートチャンバ中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHF(テトラハイドロフラン)を毎分1mlの流速で流し、THF試料溶液を約100μl注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、たとえば、東ソー社製あるいは、昭和電工社製の分子量が102乃至107程度のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。カラムとしては、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、たとえば昭和電工社製のshodex GPC KF−801,802,803,804,805,806,807,800Pの組み合わせや、東ソー社製のTSKgelG1000H(HXL),G2000H(HXL),G3000H(HXL),G4000H(HXL),G5000H(HXL),G6000H(HXL),G7000H(HXL),TSKguardcolumnの組み合わせが挙げられる。
【0180】
試料は以下のようにして作製する。
【0181】
試料をテトラヒドロフラン(THF)中に入れ、数時間放置した後、十分振とうしTHFと良く混ぜ(試料の合一体がなくなるまで)、更に12時間以上静置する。このときTHF中への放置時間が24時間以上となるようにする。その後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.45乃至0.5μm、たとえば、マイショリディスクH−25−5 東ソー社製、エキクロディスク25CR ゲルマン サイエンスジャパン社製などが利用できる)を通過させたものを、GPCの試料とする。試料濃度は、樹脂成分が0.5乃至5mg/mlとなるように調整する。
【0182】
「離型剤の融点及び縮合系樹脂のガラス転移点」はDSC測定により以下のように求められる。
【0183】
DSC測定では、測定原理から、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計で測定することが好ましい。例えば、パーキンエルマー社製のDSC−7が利用できる。測定方法は、ASTM D3418−82に準じて行う。測定は、1回昇温・降温させ前履歴を取った後、温度速度10℃/minで、昇温させた時に測定されるDSC曲線を用いる。
【0184】
「縮合系樹脂の酸価」は以下のように求められる。基本操作は、JIS−K0070に準ずる。
【0185】
試料1g中に含有されている遊離脂肪酸、樹脂酸などを中和するのに要する水酸化カリウムのmg数を酸価といい、次によって試験を行う。
【0186】
(1)試薬
(a)溶剤エチルエーテル−エチルアルコール混液(1+1または2+1)またはベンゼン−エチルアルコール混液(1+1または2+1)で、これらの溶液は使用直前にフェノールフタレインを指示薬としてN/10水酸化カリウムエチルアルコール溶液で中和しておく。
(b)フェノールフタレイン溶液 フェノールフタレイン1gをエチルアルコール(95v/v%)100mlに溶かす。
(c)N/10水酸化カリウム−エチルアルコール溶液 水酸化カリウム7.0gをできるだけ少量の水に溶かしエチルアルコール(95v/v%)を加えて1リットルとし、2〜3日放置後ろ過する。標定はJIS−K8006(試薬の含量試験中滴定に関する基本事項)に準じて行う。
【0187】
(2)操作 試料1〜20gを正しくはかりとり、これに溶剤100mlおよび指示薬としてフェノールフタレイン溶液数滴を加え、試料が完全に溶けるまで十分に振る。固体試料の場合は水浴上で加温して溶かす。冷却後これをN/10水酸化カリウムエチルアルコール溶液で滴定し、指示薬の微紅色が30秒間続いたときを中和の終点とする。
【0188】
(3)計算式 つぎの式によって酸価を算出する。
【0189】
【数5】
Figure 0003833051
ここにA:酸価
B:N/10水酸化カリウムエチルアルコール溶液の使用量(ml)
f:N/10水酸化カリウムエチルアルコール溶液のファクター
S:試料(g)
【0190】
「縮合系樹脂の水酸基価」は以下のように求められる。基本操作は、JIS−K0070に準ずる。
【0191】
試料1gを規定の方法によってアセチル化するとき水酸基と結合した酢酸を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数を水酸基価といい、つぎの試薬、操作および計算式によって試験を行う。
【0192】
(1)試薬
(a)アセチル化試薬 無水酢酸25gをメスフラスコ100mlに入れ、ピリジンを加えて全量を100mlにし、十分に振りまぜる(場合によっては、ピリジンを追加しても良い)。アセチル化試薬は、湿気、炭酸ガスおよび酸の蒸気に触れないようにし、褐色びんに保存する。
(b)フェノールフタレイン溶液 フェノールフタレイン1gをエチルアルコール(95v/v%)100mlに溶かす。
(c)N/2水酸化カリウム−エチルアルコール溶液 水酸化カリウム35gをできるだけ少量の水に溶かし、エチルアルコール(95v/v%)を加えて1リットルとし、2〜3日間放置後ろ過する。標定はJIS−K8006によって行う。
【0193】
(2)操作 試料0.5〜2.0gを丸底フラスコに正しくはかりとり、これにアセチル化試薬5mlを正しく加える。フラスコの口に小さな漏斗をかけ、95〜100℃のグリセリン浴中に底部約1cmを浸して加熱する。このときフラスコの首が浴の熱をうけて温度の上がるのを防ぐために、中に丸い穴をあけた厚紙の円盤をフラスコの首の付根にかぶせる。1時間後フラスコを浴から取り出し、放冷後漏斗から水1mlを加えて振り動かして無水酢酸を分解する。さらに分解を完全にするため、再びフラスコをグリセリン浴中で10分間加熱し、放冷後エチルアルコール5mlで漏斗およびフラスコの壁を洗い、フェノールフタレイン溶液を指示薬としてN/2水酸化カリウムエチルアルコール溶液で滴定する。なお、本試験と並行して空試験を行う。場合によっては、指示薬としてKOH−THF溶液にしても構わない。
【0194】
(3)計算式 つぎの式によって水酸基価を算出する。
【0195】
【数6】
Figure 0003833051
ここにA:水酸基価
B:空試験のN/2水酸化カリウムエチルアルコール溶液の使用量(ml)
C:本試験のN/2水酸化カリウムエチルアルコール溶液の使用量(ml)
f:N/2水酸化カリウムエチルアルコール溶液のファクター
S:試料(g)
D:酸価
【0196】
本発明の「トナーのTHF不溶分」の測定について説明する。
【0197】
THF不溶分とは、トナー中のTHF溶媒に対して不溶性の物質の質量割合を示す。THF不溶分とは、以下のように測定された値をもって定義する。
【0198】
トナーサンプル約1.0gを秤量し(W1g)、円筒濾紙(例えば東洋濾紙製No.86R)に入れてソックスレー抽出器にかけ、溶媒としてTHF100〜200mlを用いて6時間抽出し、THF溶媒によって抽出された可溶成分をエバポレートした後、100℃で数時間真空乾燥し、THF可溶樹脂成分量を秤量する(W2g)。トナー中のTHF不溶分は、下記式から求められる。
【0199】
【数7】
Figure 0003833051
【0200】
本発明の「トナーのMI値」の測定方法は、メルトインデクサーL203型(宝工業社製)を用いて、サンプル4.0〜5.0gとし125度で5分ホールド後、98N(10kgf)の荷重をかけ、2分溶出量を測定し、その測定値を10分値に換算することによって求める。
【0201】
本発明の「トナーの凝集度」の測定法は、パウダーテスター(ホソカワミクロン社製)の振動篩機を用い、振動台に400mesh(目開き38μm)、200mesh(目開き74μm)、100mesh(目開き147μm)の篩を目開の狭い順に重なる様に、即ち、100meshが最上位となる様に、400mesh(目開き38μm)、200mesh(目開き74μm)、100mesh(目開き147μm)の篩の順に重ねてセットする。このセットした100mesh(目開き147μm)の篩上に試料を加え、振動台への入力電圧が15Vになる様にし、その際の振動台の振幅が60乃至90μmの範囲に入る様に調整し、約25秒間振動を加え、その後、各篩上に残った試料の質量を測定し、下式に基づき凝集度を得る。凝集度の値が小さい程、トナーの流動性は高い。
【0202】
【数8】
Figure 0003833051
【0203】
本発明において、形状係数を示すSF−1とは、例えば日立製作所製FE−SEM(S−800)を用い倍率500倍に拡大したトナー像を100個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェースを介して例えばニレコ社製画像解析装置(LuzexIII)に導入し解析を行い、下式より算出し得られた値を形状係数SF−1と定義する。
【0204】
【数9】
Figure 0003833051
(式中、MXLNGはトナー粒子の絶対最大長を示し、AREAはトナー粒子の投影面積を示す)
【0205】
形状係数SF−1は、トナー粒子の丸さの度合を示す。
【0206】
(2)画像形成方法・装置
本発明の特徴の一つは記録材に定着画像を形成する画像形成方法にある。
【0207】
図1を参照しながら本発明の画像形成方法の一例をより具体的に説明する。
【0208】
図1は画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の画像形成装置は電子写真プリンタである。
【0209】
101は有機感光体やアモルファスシリコン感光体でできた感光体ドラム(像担持体)であり、矢示の方向に所定のプロセススピード(周速度)で回転駆動される。
【0210】
感光体ドラム101は、その回転過程で帯電ローラ等の帯電装置102で所定の極性・電位の一様な帯電処理を受ける。
【0211】
次いでその帯電処理面にレーザ光学箱(レーザスキャナー)110から出力されるレーザ光103による、目的の画像情報の走査露光処理を受ける。レーザ光学箱110は、不図示の画像読み取り装置等の画像信号発生装置からの目的画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調(オン/オフ)したレーザ光103を出力して、回転感光体ドラム101面に走査露光した目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【0212】
次いでその静電潜像に対して、適切な現像電位差を与えられた現像装置104によって、静電潜像を感光体ドラム101上にトナー画像として顕像化する。
【0213】
そのトナー画像は、感光体ドラム101と転写ローラ106との接触ニップ部である転写部において、不図示の給紙部から所定のタイミングで送り込まれた記録材Pの面に転写されていく。転写ローラ106は、記録材Pの背面からトナーと逆極性の電荷を供給することで感光体ドラム101面側から記録材P側へトナー画像を転写する。
【0214】
転写部を通過した記録材Pは、感光体ドラム101の面から分離されて像加熱装置(定着装置)100へ導入され、未定着トナー画像の加熱定着処理を受けて画像形成物として機外の不図示の排紙トレーに排出される。定着装置100については次の『(3)定着装置(加熱手段)』で詳述する。
【0215】
記録材Pに対するトナー画像転写後の感光体ドラム101は、クリーナ107により転写残りトナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて清掃される。このクリーナ107は常時は中間転写体ドラム105に接触状態に保持される。
【0216】
本例装置は、カートリッジに充填するトナーにモノカラートナーを用いることで、黒以外のモノカラー画像のプリントモードも実行できる。また両面画像プリントモード、或いは多重画像プリントモードも実行できる。両面画像プリントモードの場合は、定着装置100を出た1面目画像プリント済みの記録材Pは、不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されて再び転写部へ送り込まれて2面に対するトナー画像転写を受け、再度、定着装置100に導入されて2面に対するトナー画像の定着処理を受けることで両面画像プリントが出力される。
【0217】
多重画像プリントモードの場合は、定着装置100を出た1回目画像プリント済みの記録材Pは不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されずに再び転写部へ送り込まれて1回目画像プリント済みの面に2回目のトナー画像転写を受け、再度、定着装置100に導入されて2回目のトナー画像の定着処理を受けることで多重画像プリントが出力される。
【0218】
一方、図2は画像形成装置の他の例の概略構成図である。本例の画像形成装置は電子写真フルカラープリンタである。
【0219】
感光体ドラム101は、図1と同様にその回転過程で帯電ローラ等の帯電装置102で所定の極性・電位の一様な帯電処理を受ける。
【0220】
次いでその帯電処理面にレーザ光学箱(レーザスキャナー)110から出力されるレーザ光103による、目的の画像情報の走査露光処理を受ける。レーザ光学箱110は、不図示の画像読み取り装置等の画像信号発生装置からの目的画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調(オン/オフ)したレーザ光103を出力して、回転感光体ドラム101面に走査露光した目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。109は、レーザ光学箱110からの出力レーザ光を感光体ドラム101の露光位置に偏向させるミラーである。
【0221】
フルカラー画像形成の場合は、目的のフルカラー画像の第1の色分解成分画像、例えばイエロー成分画像についての走査露光・潜像形成がなされ、その潜像が4色カラー現像装置104のうちのイエロー現像器104Yの作動でトナー画像として現像される。そのトナー画像は、感光体ドラム101と中間転写体ドラム105との接触部(或いは近接部)である一次転写部T1において中間転写体ドラム105の面に転写される。中間転写体ドラム105面に対するトナー画像転写後の回転感光体ドラム101面は、クリーナ107により転写残りトナー等の付着残留物の除去を受けて清掃される。
【0222】
上記のような帯電・走査露光・現像・一次転写・清掃のプロセスサイクルが、目的のフルカラー画像の第2の色分解成分画像(例えばマゼンタ成分画像、マゼンタ現像器104Mが作動)、第3の色分解成分画像(例えばシアン成分画像、シアン現像器104Cが作動)、第4の色分解成分画像(例えば黒成分画像、黒現像器104BKが作動)の各色分解成分画像について順次実行され、中間転写体ドラム105面にイエロートナー画像・マゼンタトナー画像・シアントナー画像・黒トナー画像の都合4色のトナー画像が順次重ねて転写されて、目的のフルカラー画像に対応したカラートナー画像が合成・形成される。
【0223】
中間転写体ドラム105は、金属ドラム上に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を有するもので、感光体ドラム101に接触して或いは近接して感光体ドラム101と同じ周速度で矢示の方向に回転駆動され、中間転写体ドラム105の金属ドラムにバイアス電位を与えて感光体ドラム101との電位差で、感光体ドラム101側のトナー画像を前記中間転写体ドラム105面側に転写させる。
【0224】
上記の回転中間転写体ドラム105面に合成・形成されたカラートナー画像は、前記回転中間転写体ドラム105と転写ローラ106との接触ニップ部である二次転写部T2において、前記二次転写部T2に不図示の給紙部から所定のタイミングで送り込まれた記録材Pの面に転写されていく。転写ローラ106は、記録材Pの背面からトナーと逆極性の電荷を供給することで、中間転写体ドラム105面側から記録材P側へ合成カラートナー画像を順次に一括転写する。
【0225】
二次転写部T2を通過した記録材Pは、中間転写体ドラム105の面から分離されて像加熱装置(定着装置)100へ導入され、未定着トナー画像の加熱定着処理を受けてカラー画像形成物として機外の不図示の排紙トレーに排出される。定着装置100については次の『(2)定着装置(加熱手段)』で詳述する。
【0226】
記録材Pに対するカラートナー画像転写後の回転中間転写体ドラム105は、クリーナ108により転写残りトナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて清掃される。このクリーナ108は、常時は中間転写体ドラム105に非接触状態に保持されており、中間転写体ドラム105から記録材Pに対するカラートナー画像の二次転写実行過程において中間転写体ドラム105に接触状態に保持される。
【0227】
また転写ローラ106も、常時は中間転写体ドラム105に非接触状態に保持されており、中間転写体ドラム105から記録材Pに対するカラートナー画像の二次転写実行過程において中間転写体ドラム105に記録材Pを介して接触状態に保持される。
【0228】
本例装置は、白黒画像などモノカラー画像のプリントモードも実行できる。また両面画像プリントモード、或いは多重画像プリントモードも実行できる。両面画像プリントモードの場合は、定着装置100を出た1面目画像プリント済みの記録材Pは、不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されて再び二次転写部T2へ送り込まれて2面に対するトナー画像転写を受け、再度、定着装置100に導入されて2面に対するトナー画像の定着処理を受けることで両面画像プリントが出力される。
【0229】
多重画像プリントモードの場合は、定着装置100を出た1回目画像プリント済みの記録材Pは、不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されずに再び二次転写部T2へ送り込まれて1回目画像プリント済みの面に2回目のトナー画像転写を受け、再度、定着装置100に導入されて2回目のトナー画像の定着処理を受けることで多重画像プリントが出力される。
【0230】
本発明の画像形成方法において、記録材上のトナー乗り量は、マゼンタ,シアン,イエローのようなモノカラーの場合0.05乃至0.80dg/m2が好ましく、0.1乃至0.7dg/m2がより好ましい。
【0231】
0.05dg/m2未満の場合には、トナーの着色力を大きくしたとしても、画像濃度の貧弱なものしか得られない。0.80dg/m2を超える場合には、本発明で謳っている効果が明確に発現されにくい。
【0232】
(3)定着装置(加熱手段)100
本発明の特徴の一つである定着装置について具体的に説明するが、本発明の加熱定着装置は例示したものに限定するものではなく、例えば励磁コイル部分をベルトの外部に設置した構成の加熱定着装置であっても良い。
【0233】
図3は、本発明における電磁誘導加熱方式の定着装置100の要部の横断側面模式図、図4は要部の正面模式図、図5は要部の縦断正面模式図を具体的に示したものである。
【0234】
本例装置100は図10の定着器と同様に、円筒状の電磁誘導発熱性ベルトを用いた、加圧ローラ駆動方式、電磁誘導加熱方式の装置である。図10の装置と共通の構成部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【0235】
磁場発生手段は、磁性コア17a・17b・17c及び励磁コイル18からなる。
【0236】
磁性コア17a・17b・17cは高透磁率の部材であり、フェライトやパーマロイ等といったトランスのコアに用いられる材料がよく、より好ましくは100kHz以上でも損失の少ないフェライトを用いるのがよい。
【0237】
励磁コイル18には、図6に示すように給電部18a・18bに励磁回路27を接続してある。この励磁回路27は、10kHzから500kHzの高周波をスイッチング電源で発生できるようになっている。
【0238】
励磁コイル18は、励磁回路27から供給される交番電流(高周波電流)によって交番磁束を発生する。
【0239】
16a・16bは横断面略半円弧状樋型のベルトガイド部材であり、開口側を互いに向かい合わせて略円柱体を構成し、外側に円筒状の電磁誘導性発熱ベルトである定着ベルト10をルーズに外嵌させてある。
【0240】
前記ベルトガイド部材16aは、磁場発生手段としての磁性コア17a・17b・17cと励磁コイル18を内側に保持している。
【0241】
また、ベルトガイド部材16aには、図5に示すように紙面垂直方向長手の良熱伝導部材40がニップ部Nの加圧ローラ30との対向面側で、定着ベルト10の内側に配設してある。
【0242】
本例においては、良熱伝導性部材40にアルミニウムを用いている。前記良熱伝導部材40は熱伝導率kがk=240[W・m-1・K-1]であり、厚さ1[mm]である。
【0243】
また、良熱伝導部材40は、磁場発生手段である励磁コイル18と磁性コア17a・17b・17cから発生する磁場の影響を受けないように、この磁場の外に配設してある。
【0244】
具体的には、良熱伝導部材40を励磁コイル18に対して磁性コア17cを隔てた位置に配設し、励磁コイル18による磁路の外側に位置させて良熱伝導体40に影響を与えないようにしている。
【0245】
22は、ベルトガイド部材16bの内面平面部に当接させて配設した横長の加圧用剛性ステイである。
【0246】
19は、磁性コア17a・17b・17c及び励磁コイル18と加圧用剛性ステイ22の間を絶縁するための絶縁部材である。
【0247】
フランジ部材23a・23bは、ベルトガイド部材16a・16bのアセンブリの左右両端部に外嵌し、前記左右位置を固定しつつ回転自在に取り付け、定着ベルト10の回転時に前記定着ベルト10の端部を受けて定着ベルトのベルトガイド部材長手に沿う寄り移動を規制する役目をする。
【0248】
加圧部材としての加圧ローラ30は、芯金30aと、前記芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材層30bとで構成されており、芯金30aの両端部を装置の不図示のシャーシ側板金間に回転自由に軸受け保持させて配設してある。
【0249】
加圧用剛性ステイ22の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材29a・29bとの間にそれぞれ加圧バネ25a・25bを縮設することで、加圧用構成ステイ22に押し下げ力を作用させている。これにより、ベルトガイド部材16aの下面と加圧ローラ30の上面とが定着ベルト10を挟んで圧接して所定幅の定着ニップ部Nが形成される。
【0250】
加圧ローラ30は駆動手段Mにより矢示の方向に回転駆動される。この加圧ローラ30の回転駆動による前記加圧ローラ30と定着ベルト10の外面との摩擦力で定着ベルト10に回転力が作用し、前記定着ベルト10が、その内面が定着ニップNにおいて良熱伝導部材40の下面に密着して摺動しながら、矢示の方向に加圧ローラ30の回転周速度にほぼ対応した周速度をもってベルトガイド部材16a・16bの外回りを回転状態になる。
【0251】
この場合、定着ニップ部Nにおける良熱伝導部材40の下面と定着ベルト10の内面との相互摺動摩擦力を低減化させるために、定着ニップ部Nの良熱伝導部材40の下面と定着ベルト10の内面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させる、あるいは良熱伝導性部材40の下面を潤滑部材で被覆することもできる。これは、良熱伝導部材40としてアルミニウムを用いた場合のように表面滑り性が材質的によくない或いは仕上げ加工を簡素化した場合に、摺動する定着ベルト10に傷をつけて定着ベルト10の耐久性が悪化してしまうことを防ぐものである。
【0252】
良熱伝導部材40は長手方向の温度分布を均一にする効果があり、例えば、小サイズ紙を通紙した場合、定着ベルト10での非通紙部の熱量が、良熱伝導部材40へ伝熱し、良熱伝導部材40における長手方向の熱伝導により、非通紙部の熱量が小サイズ紙通紙部へ伝熱される。これにより、小サイズ紙通紙時の消費電力を低減させる効果も得られる。
【0253】
また、図6に示すように、ベルトガイド部材16aの曲面に、その長手に沿い所定の間隔を置いて凸リブ部16eを形成具備させ、ベルトガイド部材16aの曲面と定着ベルト10の内面との接触摺動抵抗を低減させて定着ベルト10の回転負荷を少なくしている。このような凸リブ部はベルトガイド部材16bにも同様に形成具備することができる。
【0254】
図7は交番磁束の発生の様子を模式的に表したものである。磁束Cは発生した交番磁束の一部を表す。磁性コア17a・17b・17cに導かれた交番磁束Cは、磁性コア17aと磁性コア17bとの間、そして磁性コア17aと磁性コア17cとの間において定着ベルト10の電磁誘導発熱層1に渦電流を発生させる。この渦電流は電磁誘導発熱層1の固有抵抗によって電磁誘導発熱層1にジュール熱(渦電流損)を発生させる。ここでの発熱量Qは電磁誘導発熱層1を通る磁束の密度によって決まり、図7のグラフような分布を示す。図7のグラフは、縦軸が磁性コア17aの中心を0とした角度θで表した定着ベルト10における円周方向の位置を示し、横軸が定着ベルト10の電磁誘導発熱層1での発熱量Qを示す。ここで、発熱域Hは最大発熱量をQとした場合、発熱量がQ/e以上の領域と定義する。これは、定着に必要な発熱量が得られる領域である。
【0255】
この定着ニップ部Nの温度は、不図示の温度検知手段を含む温調系により励磁コイル18に対する電流供給が制御されることで所定の温度が維持されるように温調される。26は定着ベルト10の温度を検知するサーミスタなどの温度センサであり、本例においては温度センサ26で測定した定着ベルト10の温度情報をもとに定着ニップ部Nの温度を制御するようにしている。
【0256】
而して、定着ベルト10が回転し、励磁回路27から励磁コイル18への給電により上記のように定着ベルト10の電磁誘導発熱がなされて定着ニップ部Nが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、画像形成手段部から搬送された未定着トナー画像tが形成された記録材Pが定着ニップ部Nの定着ベルト10と加圧ローラ30との間に画像面が上向き、即ち定着ベルト面に対向して導入され、定着ニップ部Nにおいて画像面が定着ベルト10の外面に密着して定着ベルト10と一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送されていく。この定着ニップ部Nを定着ベルト10と一緒に記録材Pが挟持搬送されていく過程において定着ベルト10の電磁誘導発熱で加熱されて、記録材P上の未定着トナー画像t1が加熱定着される。記録材Pは定着ニップ部Nを通過すると回転定着ベルト10の外面から分離して排出搬送されていく。記録材上の加熱定着トナー画像t2は定着ニップ部通過後、冷却して永久固着像となる。
【0257】
本例においては、図3に示すように、定着フィルム10のこの発熱域H(図6)の対向位置に暴走時の励磁コイル18への給電を遮断するため、温度検知素子であるサーモスイッチ50を配設している。
【0258】
図8は本例で使用した安全回路の回路図である。温度検知素子であるサーモスイッチ50は、+24V DC電源とリレースイッチ51と直列に接続されており、サーモスイッチ50が切れると、リレースイッチ51への給電が遮断され、リレースイッチ51が動作し、励磁回路27への給電が遮断されることにより励磁コイル18への給電を遮断する構成をとっている。サーモスイッチ50はOFF動作温度を220℃に設定した。
【0259】
また、サーモスイッチ50は定着フィルム10の発熱域Hに対向して定着フィルム10の外面に非接触に配設した。サーモスイッチ50と定着フィルム10との間の距離は約2mmとした。これにより、定着フィルム10にサーモスイッチ50の接触による傷が付くことがなく、耐久による定着画像の劣化を防止することができる。
【0260】
本例によれば、装置故障による定着装置暴走時、図10のような定着ニップNで発熱する構成とは違い、定着ニップNに紙が挟まった状態で定着器が停止し、励磁コイル18に給電が続けられ定着フィルム10が発熱し続けた場合でも、紙が挟まっている定着ニップ部Nでは発熱していないために紙が直接加熱されることがない。また、発熱量が多い発熱域Hには、サーモスイッチ50が配設してあるため、サーモスイッチ50が220℃を感知して、サーモスイッチが切れた時点で、リレースイッチ51により励磁コイル18への給電が遮断される。
【0261】
本例によれば、紙の発火温度は約400℃近辺であるため紙が発火することはなく、定着フィルムの発熱を停止することができる。
【0262】
温度検知素子としてサーモスイッチのほかに温度ヒューズを用いることもできる。
【0263】
本例では、定着装置にオフセット防止のためのオイル塗布や冷却分離を行ってもよい。
【0264】
また、加圧・駆動の方向においても同様にして例えばバネなどを用いた機構により定着ローラの回転軸方向に加圧ローラを加圧し、定着ローラを駆動する方法も可能である。
【0265】
A)励磁コイル18
励磁コイル18はコイル(線輪)を構成させる導線(電線)として、一本ずつがそれぞれ絶縁被覆された銅製の細線を複数本束ねたもの(束線)を用い、これを複数回巻いて励磁コイルを形成している。本例では10ターン巻いて励磁コイル18を形成している。
【0266】
絶縁被覆は、定着ベルト10の発熱による熱伝導を考慮して耐熱性を有する被覆を用いるのがよい。たとえば、アミドイミドやポリイミドなどの被覆を用いるとよい。
【0267】
励磁コイル18は外部から圧力を加えて密集度を向上させてもよい。
【0268】
励磁コイル18の形状は、図3のように発熱層の曲面に沿うようにしている。本例では定着ベルトの発熱層と励磁コイル18との間の距離は約2mmになるように設定した。
【0269】
励磁コイル保持部材19の材質としては絶縁性に優れ、耐熱性がよいものがよい。例えば、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、PEEK樹脂、PES樹脂、PPS樹脂、PFA樹脂、PTFE樹脂、FEP樹脂、LCP樹脂などを選択するとよい。
【0270】
磁性コア17a・17b・17c及び励磁コイル18と、定着ベルトの発熱層の間の距離はできる限り近づけた方が磁束の吸収効率が高く、この距離が5mmを超えるとこの効率が著しく低下するため5mm以内にするのがよい。また、5mm以内であれば定着ベルト10の発熱層と励磁コイル18の距離が一定である必要はない。
【0271】
励磁コイル18の励磁コイル保持部材19からの引出線すなわち18a・18b(図6)については、励磁コイル保持部材19から外の部分について束線の外側に絶縁被覆を施している。
【0272】
B)定着ベルト10
図9は定着ベルト10の層構成模式図である。図9(a)の定着ベルト10は、電磁誘導発熱性の定着ベルト10の基層となる金属ベルト等でできた発熱層1と、その外面に積層した離型層3の複合構造のものである。図9(b)の定着ベルト10は、発熱層1と離型層3の間に弾性層2を設けたものである。また、発熱層1と弾性層2との間の接着、弾性層2と離型層3との間の接着のため、各層間にプライマー層(不図示)を設けてもよい。略円筒形状である定着ベルト10において発熱層1が内面側であり、離型層3が外面側である。前述したように、発熱層1に交番磁束が作用することで前記発熱層1に渦電流が発生して前記発熱層1が発熱する。その熱が弾性層2・離型層3を介して定着ベルト10を加熱し、前記定着ニップNに通紙される被加熱材としての記録材Pを加熱してトナー画像の加熱定着がなされる。
【0273】
a.発熱層1
発熱層1は、非磁性の金属でも良いが、より好ましくは磁束の吸収の良いニッケル、鉄、磁性ステンレス、コバルト−ニッケル合金等の強磁性体の金属が良い。
【0274】
その厚みは次の式で表される表皮深さより厚くかつ200μm以下にすることが好ましい。表皮深さσ[m]は、励磁回路の周波数f[Hz]と透磁率μと固有抵抗ρ[Ωm]で
σ=503×(ρ/fμ)1/2
と表される。
【0275】
これは電磁誘導で使われる電磁波の吸収の深さを示しており、これより深いところでは電磁波の強度は1/e以下になっており、逆にいうと殆どのエネルギーはこの深さまでで吸収されている。
【0276】
発熱層1の厚さは好ましくは1〜200μmがよい。発熱層1の厚みが1μmよりも小さいとほとんどの電磁エネルギーが吸収しきれないため効率が悪くなる。また、発熱層が200μmを超えると剛性が高くなりすぎ、また屈曲性が悪くなり回転体として使用するには現実的ではない。
【0277】
b.弾性層2
弾性層2は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等で耐熱性がよく、熱伝導率がよい材質である。
【0278】
弾性層2の厚さは、画像を印刷する場合に記録材の凹凸あるいはトナー層の凹凸に加熱面(離型層3)が追従できないとによる光沢ムラを予防するために、10〜500μmが好ましい。
【0279】
弾性層2の硬度は、硬度が高すぎると記録材あるいはトナー層の凹凸に追従しきれず、画像光沢ムラが発生してしまう。そこで、弾性層2の硬度としては、60°(J1S−A)以下、より好ましくは45°(JlS−A)以下がよい。
【0280】
弾性層2の熱伝導率λに関しては、
2.5×10-3〜8.4×10-3[J/cm・sec・deg.]
がよい。
【0281】
熱伝導率λが2.5×10-3[J/cm・sec・deg.]よりも小さい場合には、熱抵抗が大きく、定着ベルトの表層(離型層3)における温度上昇が遅くなる。熱伝導率λが8.4×10-3[J/cm・sec・deg.]よりも大きい場合には、硬度が高くなりすぎたり、圧縮永久歪みが悪化する。
【0282】
よって熱伝導率λは2.5×10-3〜8.4×10-3[J/cm・sec・deg.]がよい。より好ましくは3.3×10-3〜6.3×10-3[J/cm・sec・deg.]がよい。
【0283】
c.離型層3
離型層3はフッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、PFA、PTFE、FEP等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択することができる。
【0284】
離型層3の厚さは1〜100μmが好ましい。離型層3の厚さが1μmよりも小さいと塗膜の塗ムラで離型性の悪い部分ができたり、耐久性が不足するといった問題が発生する。また、離型層が100μmを超えると熱伝導が悪化するという問題が発生し、特に樹脂系の離型層の場合は硬度が高くなりすぎ、弾性層2の効果がなくなってしまう。
【0285】
d.断熱層
また、定着ベルト10構成において、発熱層1のベルトガイド面側(発熱層1の弾性層2とは反対面側)に断熱層(不図示)を設けてもよい。
【0286】
断熱層としては、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、PEEK樹脂、PES樹脂、PPS樹脂、PFA樹脂、PTFE樹脂、FEP樹脂などの耐熱樹脂がよい。
【0287】
また、断熱層の厚さとしては10〜1000μmが好ましい。断熱層の厚さが10μmよりも小さい場合には断熱効果が得られず、また、耐久性も不足する。一方、1000μmを超えると磁性コア17a・17b・17c及び励磁コイル18から発熱層1までの距離が大きくなり、磁束が十分に発熱層1に吸収されなくなる。
【0288】
断熱層は、発熱層1に発生した熱が定着ベルトの内側に向かわないように断熱できるので、断熱層がない場合と比較して記録材P側への熱供給効率が良くなる。よって、消費電力を抑えることができる。
【0289】
C)ニップ
本発明の加熱定着装置における回転加熱部材と加圧部材からなる定着ニップ部Nは、良好な定着性を確保するために、幅5.0〜15.0mmのニップを形成しているとが好ましい。定着ニップN部の幅が5.0mm未満では、フルカラー画像形成時、トナーを定着するための熱量を十分に未定着トナーに与えることができなくなり、トナーを溶融混色できず、不自然なカラー画像となるため好ましくない。
【0290】
また、定着ニップN部の幅が15.0mmを超えると、トナーを定着するための熱量は十分に与えることができるものの、定着時のホットオフセットが発生し易くなり、また、定着ニップ部Nの両端部(定着フィルム10の上流側端部及び下流側端部)において曲率変化が大きくなりすぎ、定着フィルム10の耐久性が著しく悪化するため好ましくない。
【0291】
D)単位面積当たりの圧力
本発明の加熱定着装置におけるニップ部の圧力(面圧)は、記録材を介した状態で、面圧9000〜500000N/m2の範囲が好ましく、面圧30000〜350000N/m2の範囲がより好ましい。
【0292】
転写材に加えられる圧力の調節は、図4におけるバネ25a・25bのバネ圧により行うことができる。すなわち、25a・25bに使用するバネのバネ定数を任意に変更することによって、面圧を制御する。また、バネ止め位置29a・29bと加圧ローラ30の距離を制御することによって、面圧を制御することも可能である。
【0293】
E)定着フィルム10の周長、及び、定着スピード
本例においては、電磁誘導により発熱する定着フィルム10の周長及び定着フィルム10が一回転するのに要する時間を以下のように設定することによって、安定した定着性を確保したまま、クイックスタートを実現し、かつ消費電力を小さくしている。
【0294】
定着フィルム10の発熱層1は薄いために熱容量が小さく、また、金属のために熱伝導率が良いため放熱性がよい。そのため、定着フィルム10の周長Lが200mmを超える場合、定着フィルム10が一回転する間の温度低下が大きすぎて、クイックスタートができなくなる。また、局長の増加に伴う加熱面積の増加により、消費電力が大きくなってしまう。このため、定着フィルム10の周長Lは200mm以下が望ましい。
【0295】
一方、定着フィルム10の周長Lが70mm未満の場合、定着ニップ部Nの両端部(定着フィルム10の上流側端部及び下流側端部)において曲率変化が大きくなりすぎ、定着フィルム10の耐久性が著しく悪化する。このため、定着フィルム10の周長Lは70mm以上が望ましい。
【0296】
また、定着フィルム10の回転速度(定着スピード)が300mm/secを超えると、定着フィルム10を安定して回転させることができず、定着フィルム10を破損してしまう。このため、定着フィルム10の回転速度Vとしてのプロセススピードは300mm/sec以下が望ましい。
【0297】
また、図10は、励磁コイルの交番磁束分布を定着ニップに集中させて効率を向上させた電磁誘導加熱方式の定着装置の一例の概略構成である。
【0298】
10は電磁誘導発熱層(導電体層、磁性体層、抵抗体層)を有する、電磁誘導発熱性の回転体としての円筒状の定着フィルムである。
【0299】
16は横断面略半円弧状樋型のフィルムガイド部材であり、円筒状定着フィルム10はこのフィルムガイド部材16の外側にルーズに外嵌させてある。
【0300】
15はフィルムガイド部材16の内側に配設した磁場発生手段であり、励磁コイル18とE型の磁性コア(芯材)17とからなる。30は弾性加圧ローラであり、定着フィルム10を挟ませてフィルムガイド部材16の下面と所定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部Nを形成させて相互圧接させてある。上記磁場発生手段15の磁性コア17は定着ニップ部Nに対応位置させて配設してある。
【0301】
加圧ローラ30は駆動手段Mにより矢示の方向に回転駆動される。この加圧ローラ30の回転駆動による該加圧ローラ30と定着フィルム10の外面との摩擦力で定着フィルム10に回転力が作用して、該定着フィルム10が、その内面が定着ニップ部Nにおいてフィルムガイド部材16の下面に密着して摺動しながら、矢示の方向に加圧ローラ30の回転周速度にほぼ対応した周速度をもってフィルムガイド部材16の外回りを回転状態になる(加圧ローラ駆動方式)。
【0302】
フィルムガイド部材16は、定着ニップ部への加圧・磁場発生手段15としての励磁コイル18と磁性コア17の支持、定着フィルム10の支持、該フィルム10の回転時の搬送安定性を図る役目をする。このフィルムガイド部材16は磁束の通過を妨げない絶縁性の部材であり、高い荷重に耐えられる材料が用いられる。
【0303】
励磁コイル18は、不図示の励磁回路から供給される交番電流によって交番磁束を発生する。交番磁束は、定着ニップ部Nの位置に対応しているE型の磁性コア17により定着ニップ部Nに集中的に分布し、その交番磁束は定着ニップ部Nにおいて定着フィルム10の電磁誘導発熱層に渦電流を発生させる。この渦電流は、電磁誘導発熱層の固有抵抗によって電磁誘導発熱層にジュール熱を発生させる。
【0304】
この定着フィルム10の電磁誘導発熱は、交番磁束を集中的に分布させた定着ニップ部Nにおいて集中的に生じて定着ニップ部Nが高効率に加熱される。
【0305】
定着ニップ部Nの温度は、不図示の温度検知手段を含む温調系により励磁コイル18に対する電流供給が制御されることで、所定の温度が維持されるように温調される。
【0306】
而して、加圧ローラ30が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着フィルム10がフィルムガイド部材16の外回りを回転し、励磁回路から励磁コイル18への給電により上記のように定着フィルム10の電磁誘導発熱がなされて定着ニップ部Nが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、不図示の画像形成手段部から搬送された未定着トナー画像t1が形成された記録材Pが定着ニップ部Nの定着フィルム10と加圧ローラ30との間に画像面が上向き、即ち定着フィルム面に対向して導入され、定着ニップ部Nにおいて画像面が定着フィルム10の外面に密着して定着フィルム10と一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送されていく。この定着ニップ部Nを定着フィルム10と一緒に記録材Pが挟持搬送されていく過程において定着フィルム10の電磁誘導発熱で加熱されて記録材P上の未定着トナー画像t1が加熱定着される。記録材Pは、定着ニップ部Nを通過すると回転定着フィルム10の外面から分離して排出搬送されていく。
【0307】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、これは、本発明になんら限定するものではない。実施例1〜25のうち、実施例6及び18が本発明に係る式(2)の化合物を用いた実施例である。なお、以下の配合における部数は、特に説明のない場合は質量部である。
【0308】
<実施例1>
反応容器中のイオン交換水10000部に、ポリビニルアルコール(東京化成社製、重合度約1400、ケン化度約99%)100部を投入し、N2パージしながら60℃で60分保温した。TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、170S-1にて撹拌しながら、水溶性高分子が溶解した水系媒体を調製した。水系媒体のpHは5.5〜6.5であった。
【0309】
・スチレン 80部
・n−ブチルアクリレート 20部
・グラフト化カーボン 7部
・荷電制御剤(カリックスアレーン) 0.7部
・前記オキシカルボン酸(1−A) 1.0部
・エステルワックス(離型剤No.6) 16部
・架橋剤(ジビニルベンゼン) 0.4部
別容器中で上記材料を60℃に保温し、TK方式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、170S-1にて均一に溶解・分散した。これに、重合開始剤2,2’−アゾビス(2−4ジメチルバレロニトリル)3.5部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0310】
反応容器中の前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃,N2パージ下において、TK式ホモミキサーにて300S-1で5分間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で60℃にて17S-1で撹拌し、3時間経った時点で1.7S-1にし、さらに3時間撹拌させ、その後85℃に昇温し6時間反応させた後、85℃で蒸留を6時間行った。
【0311】
重合反応終了後、反応容器を冷却し、ろ過,水洗,乾燥をして、ブラックトナーNo.1を得た。このブラックトナー粒子の断面をTEMにより観測したところ、図11に示すように離型剤が外殻樹脂で良好に内包化されていることが認識できた。
【0312】
得られたブラックトナー粒子100部と、BET法による比表面積が95m2/gである疎水性酸化チタン微粉体1.2部とを混合し、負摩擦帯電性のブラックトナーを得た。得られたブラックトナーの円相当個数平均径D1は4.7μmであった。
【0313】
このブラックトナー7部に対し、アクリルコートされたフェライトキャリア93部を混合して現像剤を調製し、図1に示すような複写機を用いて、ブラックトナーのA3版サイズの未定着画像を出した。
【0314】
その後、電磁誘導方式の加熱加圧手段において、図9(a)の如き発熱層と離型層からなる定着ベルトを用い、発熱層の厚さを50μm、離型層の厚さを45μmとし、回転加熱部材と加圧ローラーとの単位面積当たりの圧力を65000N/m2にて、定着画像を得た。
【0315】
上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0316】
<実施例2>
エステルワックス(離型剤No.6)を34部に変更し、ブラックトナーNo.2を製造する以外は、実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0317】
<実施例3>
重合開始剤2,2’−アゾビス(2−4ジメチルバレロニトリル)量を5部に変更し、ブラックトナーNo.3を製造する以外は、実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0318】
<実施例4>
造粒後、パドル撹拌翼で60℃にて60S-1で撹拌し、3時間経った時点で、12S-1にし、ブラックトナーNo.4を製造する以外は、実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0319】
<実施例5>
前記オキシカルボン酸(1−A)の量を0.18部にし、ブラックトナーNo.5を製造する以外は、実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0320】
<実施例6>
前記オキシカルボン酸を(2−A)へ変更しブラックトナーNo.6を製造する以外は、実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0321】
<実施例7>
前記オキシカルボン酸を(1−F)へ変更し、ブラックトナーNo.7を製造する以外は、実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0322】
<実施例8>
前記オキシカルボン酸を(1−J)へ変更し、ブラックトナーNo.8を製造する以外は、実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0323】
<実施例9>
実施例1と同様にしてブラックトナーNo.1を製造した後、前記オキシカルボン酸(1−A)をトナー全量に対し1.6質量%外添して、ブラックトナーNo.9を製造する。それ以外は、実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0324】
<実施例10>
実施例1と同様にしてブラックトナーNo.1を製造した後、電磁誘導方式の加熱加圧手段における発熱層の厚さを100μmに変更する以外は、実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0325】
<実施例11>
実施例1と同様にしてブラックトナーNo.1を製造した後、電磁誘導方式の加熱加圧手段における離型層の厚さを80μmに変更する以外は、実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0326】
<実施例12>
実施例1と同様にしてブラックトナーNo.1を製造した後、電磁誘導方式の加熱加圧手段における回転加熱部材と加圧ローラーとの単位面積当たりの圧力を370000N/m2に変更する以外は、実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0327】
<比較例1>
離型層の厚さを110μmにすること以外は、ブラックトナーNo.1を用いて、実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0328】
<比較例2>
電磁誘導方式の加熱加圧手段における回転加熱部材と加圧ローラーとの単位面積当たりの圧力を520000N/m2に変更する以外は、ブラックトナーNo.1を用いて実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0329】
<比較例3>
定着速度を365mm/secに変更する以外は、ブラックトナーNo.1を用いて実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0330】
<比較例4>
実施例1と同様にしてブラックトナーNo.1を製造した後、前記オキシカルボン酸(1−A)をトナー全量に対し21.8質量%外添して、ブラックトナーNo.10を製造する以外は、実施例1と同様にした。上記トナーの処方と物性を表2、評価結果を表3にそれぞれ示す。
【0331】
表3に示す評価に関し、環境は常温常湿(22℃,65%RH)とし、定着を行うモードはクイックスタートモードとして以下に示す方法で評価を実施した。
【0332】
・耐低温オフセット性の評価について:
中間転写体を搭載したフルカラー複写機(クリエイティブプロセッサー660,キヤノン製)の改造機を用いて、ブラックトナーの全面印字された未定着画像を出した。この時のトナー乗り量は、0.5乃至0.6dg/m2とし、転写材はA3サイズで75g/m2の再生転写紙を使用した。
【0333】
次に実施例及び比較例に記載の定着条件かつ、定着温度を175℃の条件にした定着条件にて、上記未定着画像を定着する。
【0334】
得られた画像を4.9×102Pa(5×102kg/m2)の荷重をかけシルボン紙[Lenz Cleaning Paper “dasper(R)”(Ozu Paper Co.Ltd)]で5回擦り、擦り前後の濃度低下率が10%未満になる温度を定着開始点とする。
【0335】
なお、画像濃度の測定は、Macbeth RD918(マクベス社製)を用いて行った。
A;濃度低下率が5%未満
B;濃度低下率が5%以上10%未満
C;濃度低下率が10%以上15%未満
D;濃度低下率が15%以上
【0336】
・耐高温オフセット性の評価について:
中間転写体を搭載したフルカラー複写機(クリエイティブプロセッサー660,キヤノン製)の改造機を用いて、ブラックトナーの全面印字された未定着画像を出した。この時のトナー乗り量は、0.5乃至0.6dg/m2とし、転写材はA3サイズで75g/m2の再生転写紙を使用した。
【0337】
次に実施例及び比較例に記載の定着条件かつ、定着温度を190℃の条件にした定着条件にて上記未定着画像を500枚連続定着する。
【0338】
定着1枚目の画像と定着500枚目の画像との5ヶ所平均光沢度の差を測定した。
【0339】
なお、光沢度の測定はPG−3D(NIPPON DENSYOKU社製;入射角75度)を用いて行った。
A;光沢度差が4未満
B;光沢度差が4以上7未満
C;光沢度差が7以上10未満
D;光沢度差が10以上
【0340】
【表2】
Figure 0003833051
【0341】
【表3】
Figure 0003833051
【0342】
<実施例13>
反応容器中のイオン交換水10000部に、ポリビニルアルコール(東京化成社製、重合度約2000、ケン化度約80%)100部ならびドデシル硫酸ナトリウム250部を投入し、N2パージしながら60℃で60分保温した。TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、170S-1にて撹拌しながら、水溶性高分子が溶解した水系媒体を調製した。
【0343】
・スチレン 80部
・n−ブチルアクリレート 20部
・キナクリドン顔料 8部
・荷電制御剤(カリックスアレーン) 0.5部
・前記オキシカルボン酸(1−A) 1.0部
・エステルワックス(離型剤No.6) 16部
・架橋剤(ジビニルベンゼン) 0.3部
別容器中で上記材料を60℃に保温し、TK方式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、170S-1にて均一に溶解・分散した。これに、重合開始剤2,2’−アゾビス(2−4ジメチルバレロニトリル)3.5部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0344】
反応容器中の前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃,N2パージ下において、TK式ホモミキサーにて300S-1で5分間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で60℃にて17S-1で撹拌し、3時間経った時点で、1.7S-1にし、さらに3時間撹拌させ、その後85℃に昇温し6時間反応させた後、85℃で蒸留を6時間行った。
【0345】
重合反応終了後、反応容器を冷却し、ろ過,水洗,乾燥をして、マゼンタトナーNo.1を得た。このマゼンタトナー粒子の断面をTEMにより観測したところ、図11に示すように離型剤が外殻樹脂で良好に内包化されていることが認識できた。
【0346】
得られたマゼンタトナー粒子100部と、BET法による比表面積が95m2/gである疎水性酸化チタン微粉体1.2部とを混合し、負摩擦帯電性のマゼンタトナーを得た。得られたマゼンタトナーの円相当個数平均径D1は4.6μmであった。
【0347】
このマゼンタトナー7部に対し、アクリルコートされたフェライトキャリア93部を混合して現像剤を調製し、図2に示すような中間転写体を搭載したフルカラー複写機(クリエイティブプロセッサー660,キヤノン製)の改造機を用いて、マゼンタトナーのA3版サイズの未定着画像を出した。
【0348】
その後、電磁誘導方式の加熱加圧手段において、図9(b)の如き発熱層,弾性層及び離型層からなる定着ベルトを用い、発熱層の厚さを50μm、弾性層の厚さを250μm、離型層の厚さを40μm、回転加熱部材と加圧ローラーとの単位面積当たりの圧力を70000N/m2にて、紙の場合には定着スピードを120mm/sec、定着温度を180℃の条件にし、また、OHTの場合には定着スピードを30mm/sec、定着温度を180℃の条件にした定着器において、定着画像を得た。
【0349】
上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0350】
<実施例14>
エステルワックス(離型剤No.6)を33部に変更し、マゼンタトナーNo.2を製造する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0351】
<実施例15>
重合開始剤2,2’−アゾビス(2−4ジメチルバレロニトリル)量を5部に変更し、マゼンタトナーNo.3を製造する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0352】
<実施例16>
造粒後、パドル撹拌翼で60℃にて60S-1で撹拌し、3時間経った時点で、13S-1にし、マゼンタトナーNo.4を製造する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0353】
<実施例17>
前記オキシカルボン酸(1−A)の量を0.20部にし、マゼンタトナーNo.5を製造する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0354】
<実施例18>
前記オキシカルボン酸を(2−A)へ変更し、かつ離型剤をパラフィンワックスに変更して、マゼンタトナーNo.6を製造する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0355】
<実施例19>
前記オキシカルボン酸を(1−F)へ変更し、マゼンタトナーNo.7を製造する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0356】
<実施例20>
前記オキシカルボン酸を(1−J)へ変更し、マゼンタトナーNo.8を製造する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0357】
<実施例21>
実施例13と同様にしてマゼンタトナーNo.1を製造した後、前記オキシカルボン酸(1−A)をトナー全量に対し1.5質量%外添して、マゼンタトナーNo.9を製造する。それ以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0358】
<実施例22>
実施例13と同様にしてマゼンタトナーNo.1を製造した後、電磁誘導方式の加熱加圧手段においる発熱層の厚さを110μmに変更する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0359】
<実施例23>
実施例13と同様にしてマゼンタトナーNo.1を製造した後、電磁誘導方式の加熱加圧手段においる弾性層の厚さを450μmに変更する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0360】
<実施例24>
実施例13と同様にしてマゼンタトナーNo.1を製造した後、電磁誘導方式の加熱加圧手段においる離型層の厚さを85μmに変更する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0361】
<実施例25>
実施例13と同様にしてマゼンタトナーNo.1を製造した後、電磁誘導方式の加熱加圧手段においる回転加熱部材と加圧ローラーとの単位面積当たりの圧力を360000N/m2に変更する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0362】
<実施例26>
実施例13のマゼンタトナーNo.1と、モノアゾイエロー顔料7部にすること以外は実施例13と同様な製法のイエロートナーNo.1と、銅フタロシアニン顔料7部にすること以外は実施例13と同様な製法のシアントナーNo.1の3色を用いて、実施例1同様にして2次色の未定着画像を出し評価をした。
【0363】
上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表6にそれぞれ示す。
【0364】
<比較例5>
弾性層を5μmにすること以外は実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0365】
<比較例6>
電磁誘導方式の加熱加圧手段においる回転加熱部材と加圧ローラーとの単位面積当たりの圧力を510000N/m2に変更する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0366】
<比較例7>
定着速度を360mm/secに変更する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0367】
<比較例8>
実施例1と同様にしてマゼンタトナーNo.1を製造した後、前記オキシカルボン酸(1−A)をトナー全量に対し22.0質量%外添して、マゼンタトナーNo.10を製造する以外は、実施例13と同様にした。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表5にそれぞれ示す。
【0368】
<比較例9>
離型剤をパラフィンワックスに変更する以外は実施例13と同様にしてマゼンタトナーを製造し、その後トナー全量に対し22.0質量%外添して、マゼンタトナーNo.11を製造した。また、離型剤をパラフィンワックスに変更する以外は実施例26と同様にしてイエロートナーを製造し、その後トナー全量に対し22.0質量%外添して、イエロートナーNo.2を製造した。さらに、離型剤をパラフィンワックスに変更する以外は実施例26と同様にしてシアントナーを製造し、その後トナー全量に対し22.0質量%外添して、シアントナーNo.2を製造した。これら3色を用いて、実施例26同様にして2次色の未定着画像を出し評価した。
【0369】
上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表6にそれぞれ示す。
【0370】
<比較例10>
実施例26のマゼンタ、イエロー、シアントナーを用いて、弾性層を5μmにしたこと以外は実施例13と同様な電磁誘導加熱定着器を用い、これら3色トナーの評価を実施例26と同様に行った。上記トナーの処方と物性を表4、評価結果を表6にそれぞれ示す。
【0371】
表5及び6に示す評価に関し、環境は常温常湿(22℃,65%RH)とし、定着を行うモードはクイックスタートモードとして以下に示す方法で評価を実施した。
【0372】
・定着画像の先後端部の光沢度差評価について:
中間転写体を搭載したフルカラー複写機(クリエイティブプロセッサー660,キヤノン製)の改造機を用いて、単色もしくは2次色(レッド、グリーン、ブルー)の全面印字された未定着画像を各々出した。この時のトナー乗り量は、単色の場合には0.5乃至0.6dg/m2,2次色の場合には1.0乃至1.2dg/m2とし、転写材はA3サイズで75g/m2の転写紙を使用した。
【0373】
次に実施例及び比較例に記載の定着器及び定着条件にて、上記未定着画像を定着する。その後通紙先端部から7センチの部分の光沢度と通紙後端部から7センチの部分の光沢度の差を測定した。光沢度の測定はPG−3D(N1PPON DENSYOKU社製;入射角75度)を用いて行った。
A;光沢度差が4未満
B;光沢度差が4以上7未満
C;光沢度差が7以上10未満
D;光沢度差が10以上
【0374】
・定着性について:
上記の改造機を用いてレッド、グリーン、ブルーの2次色の全面印字された未定着画像を各々出した。この時のトナー乗り量は、単色の場合には0.5乃至0.6dg/m2,2次色の場合には1.0乃至1.2dg/m2とし、転写材はA3サイズで75g/m2の転写紙を使用した。
【0375】
次に実施例及び比較例に記載の定着器及び定着条件にて、上記未定着画像を1000枚連続定着し、定着1枚目の画像と定着1000枚目の画像との5ヶ所平均光沢度の差を測定した。なお、光沢度の測定はPG−3D(NIPPON DENSYOKU社製;入射角75度)を用いて行った。
A;光沢度差が4未満
B;光沢度差が4以上7未満
C;光沢度差が7以上10未満
D;光沢度差が10以上
【0376】
・フルカラー投影画像の透明性について:
上記の改造機を用いて、2次色(レッド、グリーン、ブルー)のトナー乗り量の異なる全面印字された未定着画像を出した。この時トナー乗り量が0.3乃至0.5dg/m2のものをハーフトーン部、トナー乗り量が0.8乃至1.0dg/m2のものをベタ部と定義した。
【0377】
次に実施例及び比較例に記載の定着器及び定着条件において、上記未定着画像を定着する。なお、転写材はA4サイズのCG3700(3M社製)のものを横に2枚並べ、2枚目のOHPシート定着画像をオーバーヘッドプロジェクター(OHP;3M社製9550)を用いて評価した。
A;2次色の投影画像の透明性が非常に良い。
B;2次色の投影画像の透明性が良い。
C;2次色の投影画像の透明性は悪くないが、くすみがある。
D;2次色の投影画像の透明性が悪く、くすみもある。
【0378】
【表4】
Figure 0003833051
【0379】
【表5】
Figure 0003833051
【0380】
【表6】
Figure 0003833051
【0381】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、ウエイトタイムの少ないクイックスタートが可能になり、低温定着性および高温定着性を良好することができる。さらに、ハーフトーン部やベタ部におけるOHP(オーバーヘッドプロジェクター)のフルカラー投影画像の透明性が優れた画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における画像形成装置の概略図である。
【図2】本発明におけるフルカラーの画像形成装置の概略図である。
【図3】本発明の加熱装置(定着装置)の概略横断側面模式図である。
【図4】本発明の加熱装置要部の正面模式図である。
【図5】本発明の加熱装置要部の縦断正面模式図である。
【図6】本発明の加熱装置にかかる磁場発生手段の模式図である。
【図7】交番磁束の発生の様子を模式的に表したものである。
【図8】本発明の加熱装置にかかる安全回路の回路図である。
【図9】本発明の加熱装置にかかる定着ベルト(定着フィルム)の層構成模式図である。
【図10】電磁誘導加熱方式の定着装置の一例の概略構成である。
【図11】離型剤が外殻樹脂で内包化されているトナー粒子の断面の模式図である。
【符号の説明】
1 発熱層
2 弾性層
3 離型層
4 断熱層
10 定着ベルト
15 磁場発生手段
16,16a,16b フィルム(ベルト)ガイド部材
16e 凸リブ部
17,17a,17b,17c 磁性コア
18 励磁コイル
18a,18b 給電部
19 絶縁部材(励磁コイル保持部材)
22 加圧用剛性ステイ
23a,23b フランジ部材
25a,25b 加圧バネ
26 温度センサ
27 励磁回路
29a,29b バネ受け部材
30 加圧ローラ(弾性)
30a 芯金
30b 弾性材層
40 良熱伝導部材
50 サーモスイッチ
51 リレースイッチ
100 像加熱装置(定着装置)
N 定着ニップ
P 転写材(記録材)
101 感光体ドラム
102 帯電装置
104 現像装置
T1 一次転写部
T2 二次転写部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming method used in an electrophotographic method, an electrostatic recording method, a magnetic recording method, and a toner jet method, and a toner used in the image forming method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an electrophotographic method, many methods are known as described in U.S. Pat. No. 2,297,691, Japanese Patent Publication No. 42-23910 and Japanese Patent Publication No. 43-24748, In general, a photoconductive substance is used to form an electrical latent image on a photoreceptor by various means, and then the latent image is developed with toner, and a toner image is formed on a transfer material such as paper as necessary. After the toner is transferred, it is fixed by heating, pressure, heating and pressurization or solvent vapor to obtain a copy, and the toner remaining without being transferred onto the photoreceptor is cleaned by various methods. Repeated.
[0003]
Further, a general full-color image forming method will be described. The photoconductor of the photoconductor drum is uniformly charged by a primary charger, and image exposure is performed by laser light modulated by a magenta image signal of an original. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum, and the electrostatic latent image is developed by a magenta developer holding magenta toner to form a magenta toner image. Next, the magenta toner image developed on the photosensitive drum is transferred onto the transferred transfer material by a transfer charger.
[0004]
On the other hand, the photosensitive drum after the development of the electrostatic latent image is neutralized by a neutralizing charger, cleaned by a cleaning means, and then charged by a primary charger again. Similarly, a cyan toner image is obtained. The cyan toner image is transferred to the transfer material onto which the magenta toner image has been transferred, and the four color toner images are transferred to the transfer material in the same manner as yellow and black. The transfer material having the four color toner images is fixed by the action of heat and pressure by a fixing roller to form a full color image.
[0005]
In recent years, such a copying apparatus has started to be used not only as a general-purpose copying machine for copying an original document but also as a printer as an output of a computer or a personal copy for an individual. In addition to such fields represented by laser beam printers, the development of plain paper fax machines using basic engines is also rapidly developing. In particular, the demand for small offices and home offices has increased significantly. Accordingly, smaller and lighter, faster and higher image quality, higher reliability and lower cost, especially smaller, lighter and faster. There has been a strict search for cost reduction and cost reduction.
[0006]
From these backgrounds, the paper used for transfer materials recently has been widespread as recycled paper using recycled pulp obtained by deinking once used paper, and under such circumstances, it is required for toner. Performance is becoming more sophisticated, and there is a strong demand for improved toner performance, and image design that takes machine matching into consideration more than ever. In the case of a halftone part where the surface of the recycled paper has a large surface unevenness and a small amount of toner, the amount of heat supplied from the heating roller is less than that of conventional paper, and the fixing property on the low temperature side is severe. This becomes more remarkable when the surface of the heating roller is deteriorated after continuous paper feeding.
[0007]
In recent years, with the various copying needs, the demand for color copying is rapidly increasing, and in order to copy original color images more faithfully, higher image quality and higher resolution are desired.
[0008]
On the other hand, what is required of the toner is that it has good meltability and color mixing properties when heat is applied, and has a low softening point and a low melt viscosity and a high sharp melt property. Can be mentioned.
[0009]
However, such a toner with high sharp melt property generally has a high affinity with the fixing roller, and tends to be easily offset to the fixing roller at the time of fixing.
[0010]
Conventionally, for the purpose of preventing toner from adhering to the surface of the fixing roller, for example, the roller surface is formed of a material excellent in releasability with respect to the toner, such as silicone rubber or fluorine-based resin. In order to prevent such fatigue, the roller surface is coated with a thin film of a liquid having high releasability such as silicone oil and fluorine oil. However, this method is extremely effective in preventing toner offset. However, since a device for supplying the liquid for preventing offset is necessary, this method has a problem of miniaturization. The application of oil causes delamination between the layers constituting the fixing roller, resulting in an adverse effect of promoting the shortening of the life of the fixing roller.
[0011]
Transparency films that use an overhead projector (OHP) have been widely used as a transfer material for fixing toner images using these fixing devices in recent years. In particular, OHP has a low oil absorption capacity unlike paper, so that currently available copies can be obtained. OHP has an unavoidable sticky feeling due to oil application, and a great problem remains in the quality of the obtained image.
[0012]
In addition, there is a high possibility that silicone oil or the like evaporates due to heat, contaminates the inside of the machine, and causes problems such as processing of recovered oil. Therefore, instead of using a silicone oil supply device, instead of supplying an anti-offset liquid from the toner during heating, a method of adding releasability such as low molecular weight polyethylene and low molecular weight polypropylene to the toner was proposed. Has been. If a large amount of such an additive is added in order to obtain a sufficient effect, filming on the photoconductor and the surface of a toner carrier such as a carrier and a sleeve are contaminated, and the image is deteriorated, resulting in a problem. Therefore, a small amount of a release agent is added to the toner so as not to deteriorate the image, and a slightly releasable oil supply or offset toner is removed from the roll-up device using a member such as a web or a cleaning pad. A cleaning device is used in combination.
[0013]
However, considering the recent demands for miniaturization, weight reduction, and high reliability, it is necessary and preferable to remove even these auxiliary devices. Therefore, it can not be dealt with without further improvement in performance such as toner fixing property and offset resistance, and it is difficult to realize without further improvement in toner binder resin, release agent and the like.
[0014]
Further, particularly in the full-color field, when an OHP is used as a transfer material by including a release agent, the image of the fixed image is fixed due to high crystallization of the release agent or a difference in refractive index from the resin. The problem that transparency and haze will fall a little will arise.
[0015]
It is known to contain a wax as a release agent in a toner. For example, techniques have been proposed in Japanese Patent Publication No. 52-3304, Japanese Patent Publication No. 52-3305, Japanese Patent Laid-Open No. 57-52574, and the like.
[0016]
Also, JP-A-3-50559, JP-A-2-79860, JP-A-1-109359, JP-A-62-1166, JP-A-61-227354, JP-A-61-94062. Japanese Patent Laid-Open No. 61-138259, Japanese Patent Laid-Open No. 60-252361, Japanese Patent Laid-Open No. 60-252360, Japanese Patent Laid-Open No. 60-217366, and the like have been proposed. Yes.
[0017]
Waxes are used to improve toner offset resistance at low and high temperatures, and to improve fixability at low temperatures. When exposed to heat due to a temperature rise or the like, the developability deteriorates, or when the toner is left for a long time, the wax migrates to the toner surface and the developability deteriorates.
[0018]
Conventional toners do not satisfy all of these aspects, causing some problems. For example, high-temperature offset resistance and developability are excellent, but low-temperature fixability is just one step away, low-temperature offset and low-temperature fixability are excellent, but blocking resistance is slightly inferior, and development is performed at a high temperature inside the machine. There was a bad effect such as lowering of the property, offset resistance at low temperature and high temperature was not compatible, and OHP transparency was extremely bad.
[0019]
In particular, with regard to the transparency of OHP, in order to suppress crystallization of the wax itself, proposals for adding a crystallization nucleating agent or the like to the wax (JP-A-4-149559, JP-A-4-107467), wax, Proposals using waxes with low crystallinity (Japanese Patent Laid-Open Nos. 3-091108 and 3242397) and substances having good compatibility with the binder and lower melt viscosity than the binder. Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-212552 proposes to improve the surface smoothness of the toner layer after fixing by adding to the toner.
[0020]
However, none of these are fully satisfied from the viewpoint of transparency and haze (cloudiness value) of OHP.
[0021]
There are cases where the fixing device is required for the problems of smaller and lighter, faster and higher image quality, higher reliability, and lower power consumption. In the case of a conventional heat roller type heating means, a large amount of energy is instantaneously required while applying a high pressure when performing image formation at a higher speed. Not only that, it also takes a wait time until the heat source reaches a predetermined temperature, so that improvement is required particularly in terms of high reliability and low power consumption.
[0022]
On the other hand, JP-A-8-6408, JP-A-8-137306, JP-A-8-17311, JP-A-8-179647, JP-A-9-160414, JP-A-9-292786. A fixing system using an electromagnetic induction heating method as described in the publication is proposed.
[0023]
By the way, in this technical field, it is widely known to use a charge control agent in order to improve the chargeability of the toner. Examples of the negative chargeability include monoazo, salicylic acid, naphthoic acid, and dicarboxylic acid. Is mentioned. The charge control agent gives an appropriate amount of charge to the toner by frictional charging or the like, and has a great role in development, transfer, and fixing. However, none of the toners containing the charge control agent listed above is considered for the electromagnetic induction heating means fixing method. For example, JP-A-63-33758, JP-A-2-190869, JP-A-2-230163, JP-A-4-347863, JP-A-61-238846, JP-A-5-134437. Although there is a publication, etc., it can be said that the correspondence of the system design of the image forming apparatus using the heat fixing means including the toner is not sufficient.
[0024]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an image forming method and a toner that can solve the above-mentioned problems.
[0025]
That is, an object of the present invention is to provide an image forming method capable of a quick start with a small wait time.
[0026]
An object of the present invention is to provide an image forming method and a toner excellent in low temperature offset resistance in a halftone portion.
[0027]
An object of the present invention is to provide an image forming method and a toner excellent in high temperature offset resistance in a halftone portion.
[0028]
An object of the present invention is to provide an image forming method and a toner with little difference in glossiness at the front and rear end portions of a fixed image.
[0029]
An object of the present invention is to provide an image forming method and a toner having good fixing properties.
[0030]
An object of the present invention is to provide an image forming method and a toner excellent in transparency of a full-color projection image of an OHP (overhead projector) in a halftone portion.
[0031]
An object of the present invention is to provide an image forming method and a toner excellent in transparency of a full color projection image of an OHP (overhead projector) in a solid portion.
[0032]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention relates to an image forming method in which a toner image on a transfer material is heated and pressed and fixed by a heating and pressing unit to form a fixed image on the transfer material.
  The heating and pressurizing means is a heating and pressurizing means having a magnetic field generating means, and a rotary heating member composed of at least a heat generating layer that generates heat by electromagnetic induction and a release layer,
  The toner forming the toner image includes at least a binder resin, a colorant, a release agent, and an oxycarboxylic acid(Compound of formula (2) described later)A mass X (mg) of oxycarboxylic acid extracted from 1 g of the toner by a 0.1 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution,
    X = 0.10 to 20.0
It is related with the image forming method characterized by satisfying.
[0033]
  Further, the present invention uses a heating and pressing unit having a magnetic field generating unit and a rotary heating member composed of at least a heating layer that generates heat by electromagnetic induction and a release layer. A toner used in an image forming method for fixing a toner image on a transfer material by heating and pressure-fixing the upper toner image;
  The toner includes at least a binder resin, a colorant, a release agent, and an oxycarboxylic acid(Compound of formula (2) described later)Contains
  The mass X (mg) of oxycarboxylic acid extracted from 1 g of the toner by a 0.1 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution,
    X = 0.10 to 20.0
The present invention relates to a toner characterized by satisfying
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a result of intensive studies, the present inventors have determined that in the above-described electromagnetic induction heating type fixing system, the toner composition is at least a binder resin, a colorant, a release agent, and an oxycarboxylic acid, and a strong alkaline property from 1 g of the toner. By defining the mass of the oxycarboxylic acid extracted with an aqueous solution, a technology that allows quick start and that has good fixability in the halftone part, which is not possible in the prior art, and the leading and trailing edges of the fixed image The present inventors have found a technique for improving transparency while forming a full-color image with little difference in glossiness of the part.
[0035]
In addition, by using the electromagnetic induction heating and fixing system described above, it was possible to obtain a good fixed image even when the conventional color toner has a large amount of toner while reducing power consumption.
[0036]
The electromagnetic induction heating means has a configuration in which the magnetic flux distribution of the exciting coil can be concentrated in the nip portion and the vicinity thereof while obtaining efficient heat generation, so that the nip portion can be rapidly heated and heat can be radiated. It is possible to obtain heat energy for heating the material to be heated efficiently and with high density by effectively using input power (input energy) with little loss, and by mutual pressure contact with the pressure member Low power consumption and shortened wait time (quick start) are possible due to the configuration that can sufficiently withstand a high load even when a sufficient nip is applied. Even with a large transfer material, even a large amount of toner such as a full-color image, the toner image can be sufficiently melted to achieve a good fixability. Eteiru.
[0037]
The reason why the fixing property in the halftone part is good even with a transfer material having a large surface irregularity is that the amount of oxycarboxylic acid as in the present invention causes the toner surface to intervene with the oxycarboxylic acid. The electrostatic repulsive force of the oxycarboxylic acid on the mold release effect of the mold release agent itself in combination with the mold release agent while acting as a spacer between the layer and the heating part of the electromagnetic induction heating It is considered that the fixing effect on the high temperature side has been remarkably improved.
[0038]
The reason why the transparency of the full-color projection image of OHP in the halftone part is excellent is that the amount of oxycarboxylic acid as in the present invention is maintained, so that the amount of charge in the unexposed product can be kept higher than that of the conventional product. Since the amount of the external additive to be applied is small, it is considered that the scattered light of the light accompanying the external additive amount factor can be suppressed, and as a result, the transparency of the OHP projection image of the halftone portion is improved.
[0039]
Moreover, the reason why the transparency of the full color projection image of OHP in the solid portion is excellent is not because the oxycarboxylic acid exhibits a crystal growth inhibitory action in the combination of the oxycarboxylic acid and the release agent as in the present invention. I think.
[0040]
Originally, a crystal growth inhibitor is inhibited if it has a structure similar to that of the compound trying to inhibit crystal growth in the structure, but has a polar group or an aromatic group having a structure different from that of the compound. It is thought that the effect of. For example, in the case of paraffin wax, a compound having an alkyl group and a polar group or an aromatic group can be used.
[0041]
Specifically, when considered by replacing the present invention, exemplary compound oxycarboxylic acid 1-A described below and exemplary compound release agent No. In the case of the combination with No. 6, the tertiary butyl group of the oxycarboxylic acid and the long-chain alkyl group of the ester wax have the same structure, so that the conformation is easy and the carboxyl group of the oxycarboxylic acid has a polarity. It is thought that it acts as a crystal nucleating agent as a release agent.
[0042]
Hereinafter, the configuration of the toner of the present invention and the configuration of the image forming method will be described in sequence.
[0043]
  (1) Toner configuration:
  OhAs the xycarboxylic acid, known ones can be used, but compounds represented by the following formulas (1) and (2) are preferable from the viewpoint of charge imparting ability.In the present invention, a compound represented by the formula (2) is used.
[0044]
[Chemical 7]
Figure 0003833051
[In the above formula (1), (A) is selected from the following group;1Represents a hydrogen atom, a sodium atom, a potassium atom, ammonium or aliphatic ammonium. ]
[0045]
[Chemical 8]
Figure 0003833051
[0046]
[Chemical 9]
Figure 0003833051
[In the above formula (2), X2Represents a hydrogen atom, a sodium atom, a potassium atom, ammonium, or aliphatic ammonium;FourIs C1~ Ctwenty twoRepresents an alkyl group, an alkenyl group, or an aryl group, and RFiveIs a hydrogen atom, C1~ Ctwenty twoAn alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or an alkoxy group. ]
[0048]
Examples of typical specific compounds are listed below.
[0049]
[Chemical Formula 10]
Figure 0003833051
[0050]
Embedded image
Figure 0003833051
[0051]
Embedded image
Figure 0003833051
[0052]
Embedded image
Figure 0003833051
[0053]
Embedded image
Figure 0003833051
[0054]
In the present invention, the mass X (mg) of the oxycarboxylic acid extracted from 1 g of toner with a 0.1 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution is preferably 0.10 to 20.0, more preferably 0.10 to 10. 15.0 is good. If it is less than 10 mg, the absolute value of the charge amount of the toner itself is low, so that there is a lot of background fog in the durability test, a good fixed image cannot be obtained, and a good full-color OHP image cannot be obtained. If it exceeds 20.0 mg, the fixing roller is contaminated during continuous paper feeding, and the high-temperature fixability deteriorates. Further, when the initial image is output after being left at high temperature and high humidity, the secondary color line portion is not scattered well, and a good full-color text chart cannot be produced.
[0055]
Further, the mass X of the oxycarboxylic acid extracted from 0.1 g / liter of the sodium hydroxide aqueous solution from 1 g of the toner and the mass Y (mg) of the oxycarboxylic acid extracted by methanol are Y / X = 1. 0.05 to 4.00 is preferable, and 1.05 to 3.00 is more preferable. When Y / X is less than 1.05, the toner charging characteristics are not improved, and when it exceeds 4.00, there may be a case where more oxycarboxylic acid is present inside the toner surface layer. From the viewpoint of charging, oxycarboxylic acid cannot be effectively used.
[0056]
  Mass of oxycarboxylic acid extracted from 1 g of toner by methanolYIs the amount of oxycarboxylic acid present on the surface of the toner particles and on the surface layer portion (near the surface) where methanol can permeate, and is extracted from 1 g of toner with a 0.1 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution. Mass of oxycarboxylic acidXMeans the amount of oxycarboxylic acid present on the surface of the toner particles.
[0057]
In the present invention, a conventionally known analysis method may be used for the amount of oxycarboxylic acid Y extracted from the toner with methanol and the amount of oxycarboxylic acid X extracted with a 0.1 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution. I can do it. Specific examples are described below.
[0058]
50 ml each of 0.1 mol / liter aqueous sodium hydroxide solution containing methanol and 0.04 g of Contaminone N (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a dispersant was prepared in separate containers, and 1 g of toner was put in each container. Weigh and add, stir at 50 rpm using a stirrer, and disperse uniformly. After the dispersion treatment for 3 hours, the mixture was filtered using a membrane filter (pore size: 0.45 μm), the absorption spectrum of the obtained filtrate was measured with a spectrophotometer, and the maximum value of the maximum absorption peak exhibited by oxycarboxylic acid Find the difference between and the baseline. From the obtained results, the oxycarboxylic acid amount X in the toner and the oxycarboxylic acid amount Y on the toner surface were calculated using a predetermined calibration curve. The absorption spectrum of oxycarboxylic acid appears in the range of 280 to 350 nm, for example.
[0059]
In the toner according to the present invention, the addition effect of oxycarboxylic acid present in the toner can be made efficient by producing a toner having particularly good circularity distribution.
[0060]
In the toner according to the present invention, the circle equivalent number average diameter D of the toner in the circle equivalent diameter-circularity scattergram based on the number of toners measured by the flow type particle image measuring apparatus.1The particle shape of the toner is precisely controlled so that the (μm) is 2 to 10 μm, the average circularity of the toner is 0.920 to 0.995, and the circularity standard deviation is less than 0.040. As a result, the charging characteristics of the toner with oxycarboxylic acid are improved in a well-balanced manner, and at the same time, the oxidation ability of oxycarboxylic acid to the heating and pressurizing means and the surfactant-like behavior become appropriate. Is significantly improved.
[0061]
That is, the number average diameter D of toner equivalent to circle1By reducing (μm) to a particle size of 2 to 10 μm, the reproducibility in the development of the contour portion of an image, particularly a character image or a line pattern is improved. Further, by controlling the average circularity of the circularity frequency distribution of the toner to 0.920 to 0.995, preferably 0.950 to 0.995, and more preferably 0.970 to 0.995, control is conventionally performed. The charging characteristics of the toner having a small particle diameter, which has been difficult, are greatly improved, and the developing ability for a low potential latent image is remarkably improved. In particular, the above-mentioned tendency is very effective when developing a digital microspot latent image or when forming a full-color image that is transferred many times using an intermediate transfer member, and also has good matching with an image forming apparatus. It will be something.
[0062]
Furthermore, the toner of the present invention has a developability by making the circularity standard deviation of the circularity frequency distribution of the toner less than 0.040, preferably less than 0.035, more preferably 0.015 or more and less than 0.035. The problem about can be greatly improved.
[0063]
Further, by setting the toner particles having an average circularity of less than 0.950 in the circularity frequency distribution to 15% or less, the development efficiency in the image formation becomes a sufficient level, and the image formation is also good.
[0064]
Control of the average circularity of the toner, the standard deviation of circularity, and the number of toners having a circularity of less than 0.950 can be controlled by the pH of the aqueous dispersion medium during the polymerization reaction in the production method of the toner by the polymerization method. .
[0065]
The circularity in the present invention is used as a simple method for quantitatively expressing the particle shape. In the present invention, the particle shape is measured using a flow particle image analyzer FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics. The circularity is obtained by the following formula. Furthermore, as shown by the following equation, a value obtained by dividing the total roundness of all the measured particles by the total number of particles is defined as the average circularity.
[0066]
[Expression 1]
Figure 0003833051
[0067]
Here, the “particle projected area” is the area of the binarized toner particle image, and the “peripheral length of the particle projected image” is the length of the contour line obtained by connecting the edge points of the toner particle image. Define.
[0068]
In addition, “FPIA-1000”, which is a measuring apparatus used in the present invention, calculates the circularity of each particle, and then calculates the average circularity and the circularity standard deviation. Degrees of 0.400 to 1.000 at intervals of 0.010, 0.400 or more and less than 0.410, 0.410 or more and less than 0.420 ... 0.990 or more and less than 1.000 and 1.000 A calculation method is used in which the average circularity and the circularity standard deviation are calculated using the center value and frequency of the division points.
[0069]
Error between each value of average circularity and circularity standard deviation calculated by this calculation method and each value of average circularity and circularity standard deviation calculated by the above-described calculation formula that directly uses the circularity of each particle. Is very small and substantially negligible. Therefore, in the present invention, the circular shape of each particle described above is used for the reason of handling data such as a short calculation time and a simplified calculation formula. This calculation method is partially modified by using the concept of a calculation formula that directly uses the degree.
[0070]
The circularity in the present invention is an index indicating the degree of unevenness of particles, and is 1.000 when the particles are completely spherical, and the circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
[0071]
The equivalent circle diameter is
Equivalent circle diameter = (particle projected area / π)1/2× 2
The circle-equivalent number average diameter (D1) represents the average value of the equivalent circle diameter of the toner based on the number, and the particle size (center value) at the division point i of the particle size distribution is di, When the frequency is fi, it is expressed as follows.
[0072]
[Expression 2]
Figure 0003833051
[0073]
Similarly, the standard deviation is expressed as follows.
[0074]
[Equation 3]
Figure 0003833051
[0075]
The division points of the particle size distribution in the present invention are as shown in the following table.
[0076]
[Table 1]
Figure 0003833051
[0077]
As a specific measuring method, 10 ml of ion-exchanged water from which impure solids have been removed in advance is prepared in a container, and a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant therein, followed by further measurement. Add 0.02 g of sample and disperse uniformly. As a means for dispersion, an ultrasonic disperser “UH-50 type” (manufactured by SMT Co., Ltd.) equipped with a 5φ titanium alloy chip as a vibrator is used, and a dispersion for measurement is performed using a dispersion process for 5 minutes. To do. In that case, it cools suitably so that the temperature of this dispersion may not be 40 degreeC or more.
[0078]
To measure the shape of the toner, the flow type particle image measuring device is used, the concentration of the dispersion is readjusted so that the toner particle concentration at the time of measurement is 3000 to 10,000 / μl, and 1000 or more toner particles are obtained. measure. After the measurement, using this data, the equivalent circle diameter of the toner, the circularity frequency distribution, and the like are obtained.
[0079]
As the binder resin of the toner used when the toner of the present invention is produced by the pulverization method, polystyrene; a styrene-substituted homopolymer such as poly-p-chlorostyrene and polyvinyltoluene; styrene-p-chlorostyrene Polymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene -Acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile -Stins such as indene copolymers Emissions copolymer, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resins, polyester resins, polyamide resins, furan resins, epoxy resins, xylene resins. These resins are used alone or in combination.
[0080]
As the main component of the binder resin, a styrene copolymer which is a copolymer of styrene and another vinyl monomer is preferable in terms of developability and fixability.
[0081]
The comonomer for the styrene monomer of the styrene copolymer includes acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl acrylate, methacrylic acid, methacrylic acid. Monocarboxylic acid having a double bond such as methyl acid, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, octyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide or a substituted product thereof; maleic acid, butyl maleate, methyl maleate, maleate Dicarboxylic acids having a double bond such as dimethyl acid and its substitutes; vinyl esters such as vinyl chloride, vinyl acetate and vinyl benzoate; ethylene-based olefins such as ethylene, propylene and butylene; Sulfonyl methyl ketone, vinyl ketones such as vinyl hexyl ketone, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl ethers such as vinyl isobutyl ether. These vinyl monomers are used alone or in combination of two or more.
[0082]
The styrene copolymer is preferably crosslinked with a crosslinking agent such as divinylbenzene in order to widen the fixing temperature range of the toner and improve the offset resistance.
[0083]
As the polymerizable monomer used when the toner of the present invention is produced by the polymerization method, a vinyl polymerizable monomer capable of radical polymerization is used. As the vinyl polymerizable monomer, a monofunctional polymerizable monomer or a polyfunctional polymerizable monomer can be used. Monofunctional polymerizable monomers include styrene; α-methylstyrene, β-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butyl. Styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p -Styrene derivatives such as phenylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2 -Ethylhexyl acrylate , N-octyl acrylate, n-nonyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, dimethyl phosphate ethyl acrylate, diethyl phosphate ethyl acrylate, dibutyl phosphate ethyl acrylate, 2-benzoyloxyethyl acrylate Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, iso-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, n-amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl Methacrylate, n-nonyl methacrylate, diethyl phosphate ethyl methacrylate Methacrylic polymerizable monomers such as dibutyl phosphate ethyl methacrylate; methylene aliphatic monocarboxylic acid esters; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, vinyl formate; vinyl methyl ether Vinyl ether such as vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl ketone such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and vinyl isopropyl ketone.
[0084]
As polyfunctional polymerizable monomers, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, tripropylene glycol Diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, 2,2′-bis (4- (acryloxydiethoxy) phenyl) propane, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol Dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol Dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, 2,2'-bis (4- (methacryloxy-diethoxy) phenyl) propane, Examples include 2,2′-bis (4- (methacryloxy / polyethoxy) phenyl) propane, trimethylolpropane trimethacrylate, tetramethylolmethane tetramethacrylate, divinylbenzene, divinylnaphthalene, and divinyl ether.
[0085]
In the present invention, the above monofunctional polymerizable monomers are used alone or in combination of two or more, or the above monofunctional polymerizable monomers and polyfunctional polymerizable monomers are used in combination. To do. The polyfunctional polymerizable monomer can also be used as a crosslinking agent.
[0086]
As the polymerization initiator used in the polymerization of the polymerizable monomer described above, an oil-soluble initiator and / or a water-soluble initiator is used. For example, as the oil-soluble initiator, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile) Azo compounds such as 2,2′-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile; acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, diisopropylperoxycarbonate, decanonyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, propionyl peroxide Oxide, acetyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, benzoyl peroxide, t-butylperoxyisobutyrate, cyclohexanone peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, dicumylper Kisaido, t- butyl hydroperoxide, di -t- butyl peroxide, include peroxide initiators such as cumene hydroperoxide.
[0087]
Water-soluble initiators include ammonium persulfate, potassium persulfate, 2,2′-azobis (N, N′-dimethyleneisobutyroamidine) hydrochloride, 2,2′-azobis (2-aminodinopropane) hydrochloric acid Salts, sodium azobis (isobutylamidine) hydrochloride, sodium 2,2′-azobisisobutyronitrile sulfonate, ferrous sulfate or hydrogen peroxide.
[0088]
In the present invention, in order to control the polymerization degree of the polymerizable monomer, a chain transfer agent, a polymerization inhibitor or the like can be further added and used.
[0089]
As the crosslinking agent used in the toner of the present invention, a compound having two or more polymerizable double bonds is used. For example, aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene; carboxylic acid esters having two double bonds such as ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, and 1,3-butanediol dimethacrylate; divinylaniline; And divinyl compounds such as divinyl ether, divinyl sulfide and divinyl sulfone; and compounds having three or more vinyl groups. These are used alone or as a mixture.
[0090]
The release agent used in the toner of the present invention preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 350 to 4000 and a number average molecular weight (Mn) of 200 to 4000, more preferably Mw of 400 to 3500, Mn. Is preferably 250 to 3500. When Mw is less than 350 and Mn is less than 200, the toner has low blocking resistance. When Mw exceeds 4000 and Mn exceeds 4000, the crystallinity of the release agent itself is developed, and the transparency of the fixed image is lowered.
[0091]
The releasing agent preferably has a melting point (temperature relative to the maximum endothermic peak of the DSC endothermic curve in the temperature range of 20 to 200 ° C.) of 30 to 120 ° C., more preferably 50 to 90 ° C. As the release agent, a wax in a solid state at room temperature is preferable, and a solid wax having a melting point of 40 to 100 ° C. is particularly preferable in terms of toner blocking resistance, durability of a large number of sheets, low-temperature fixability, and offset resistance.
[0092]
Examples of the wax include paraffin wax, polyolefin wax, microcrystalline wax, polymethylene wax such as Fischer-Tropsch wax, amide wax, higher fatty acid, long chain alcohol, ester wax, and derivatives thereof such as graft compounds and block compounds. These preferably have a sharp maximum endothermic peak in the DSC endothermic curve from which low molecular weight components have been removed.
[0093]
Examples of the wax preferably used include linear alkyl alcohols having 10 to 100 carbon atoms, linear fatty acids, linear acid amides, linear esters, and montan derivatives. Those from which impurities such as liquid fatty acids have been previously removed from these waxes are also preferred.
[0094]
Further, the wax preferably used is a low molecular weight alkylene polymer obtained by polymerizing alkylene with radical polymerization under high pressure or Ziegler catalyst or other catalyst under low pressure; alkylene obtained by thermally decomposing high molecular weight alkylene polymer Polymer: A low molecular weight alkylene polymer produced as a by-product during polymerization of alkylene, separated and purified; from a distillation residue of a hydrocarbon polymer obtained by an age method from a synthesis gas composed of carbon monoxide and hydrogen, or a distillation residue Examples include polymethylene wax obtained by extracting and fractionating specific components from a synthetic hydrocarbon obtained by hydrogenation. These waxes may contain an antioxidant.
[0095]
In order to improve the translucency of the fixed image, solid ester wax or solid ketone wax is preferable. More preferably, it is a solid ester wax, and those having a melting point of 50 to 90 ° C. are particularly good.
[0096]
Examples of the ester wax include those formed from the compounds represented by the following general formulas (I) to (V), but other types may be used.
[0097]
Embedded image
Figure 0003833051
(Wherein, a and b are integers from 0 to 4, and a + b is 4. R1And R2Is an organic group having 1 to 40 carbon atoms, R1And R2And the carbon number difference is 3 or more. m and n are integers of 0 to 25, and m and n are not 0 at the same time. )
[0098]
Embedded image
Figure 0003833051
(In the formula, a and b are integers of 0 to 3, and a + b is 1 to 3. R1And R2Is an organic group having 1 to 40 carbon atoms, R1And R2And the carbon number difference is 3 or more. RThreeIs a hydrogen atom or an organic group having 1 or more carbon atoms. However, when a + b = 2, RThreeOne of these is an organic group having 1 or more carbon atoms. k is an integer of 1 to 3. m and n are integers of 0 to 25, and m and n are not 0 at the same time. )
[0099]
Embedded image
Figure 0003833051
(Wherein R1And RThreeIs an organic group having 6 to 32 carbon atoms, R1And RThreeMay or may not be the same. R2Represents an organic group having 1 to 20 carbon atoms. )
[0100]
Embedded image
Figure 0003833051
(Wherein R1And R2Is an organic group having 6 to 32 carbon atoms, R1And RThreeMay or may not be the same.
R2Is -CH2CH2OC6HFourOCH2CH2−,
Figure 0003833051
[0101]
Embedded image
Figure 0003833051
(In the formula, a is an integer of 0 to 4, b is an integer of 1 to 4, and a + b is 4.1Is an organic group having 1 to 40 carbon atoms. m and n are integers of 0 to 25, and m and n are not 0 at the same time. )
[0102]
The following are illustrated as an ester wax as a mold release agent which consists of ester compounds.
[0103]
Embedded image
Figure 0003833051
[0104]
Embedded image
Figure 0003833051
[0105]
Particularly preferably, an ester wax having one or more long chain ester portions having 10 or more carbon atoms is desired. When the releasing agent is an ester wax having an ester compound having the above structural formula, it exhibits good transparency and exhibits good fixability when incorporated in toner particles. After the release agent and the polar resin are dissolved in the polymerizable monomer, the polymerization reaction of the polymerizable monomer is advanced in a hydrogen medium, so that the charge amount of the obtained toner particles is large and appropriate. An excellent toner can be obtained which has a high speed until reaching the charge value and has little fluctuation in the frictional charge amount in the durability of a large number of sheets.
[0106]
The release agent is preferably used in an amount of 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin when toner particles are produced by the melt-kneading pulverization method.
[0107]
When toner particles are directly generated using the polymerizable monomer composition, 5 to 40 parts by mass (more preferably 5 to 30 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer. As a result, 5 to 40 parts by mass (more preferably 5 to 30 parts by mass) of toner particles per 100 parts by mass of the binder resin produced from the polymerizable monomer may be contained in the toner particles.
[0108]
Compared to the dry toner manufacturing method, a large amount of release agent is generally used in the toner manufacturing method using the polymerization method compared to the dry toner manufacturing method by the melt kneading and pulverization method, because a large amount of release agent is easily contained in the toner particles by the polar resin. This is particularly effective for the effect of preventing offset during fixing.
[0109]
If the addition amount of the release agent is less than the lower limit, the effect of preventing offset tends to be lowered, and if the amount exceeds the upper limit, the anti-blocking effect is lowered and the anti-offset effect is liable to be adversely affected. Sleeve fusion is likely to occur, and when toner particles are produced by a polymerization method, toner particles having a wide particle size distribution tend to be produced.
[0110]
The release agent used in the present invention preferably has an (SP) value in the range of 7.6 to 10.5. A mold release agent having an SP value of less than 7.6 has poor compatibility with the polymerizable monomer or binder resin used, and as a result, it is difficult to obtain good dispersion in the binder resin, and many sheets At the time of copying or printing, the release agent is likely to adhere to the developing sleeve, and the charge amount of the toner is likely to change. In addition, the background fogging and the toner density fluctuation at the time of toner replenishment are likely to occur. When a release agent having an SP value exceeding 10.5 is used, blocking of the toner particles tends to occur when the toner is stored for a long time. Furthermore, since the compatibility with the binder resin is too good, it is difficult to form a sufficient release layer between the fixing member and the toner binder resin layer at the time of fixing, and an offset phenomenon is likely to occur.
[0111]
The solubility parameter (SP) value may be calculated by using the method of Fedors (Polym. Eng. Sci., 14 (2) 147 (1974)) utilizing the additivity of atomic groups.
[0112]
The release agent used in the present invention preferably has a melt viscosity at 135 ° C. of 1 to 300 mPa · S, more preferably 3 to 50 mPa · S. When the melt viscosity is lower than 1 mPa · S, when the toner layer is thinly coated on the developing sleeve with a coating blade or the like by the non-magnetic one-component developing method, the sleeve is likely to be contaminated by mechanical shearing force. In the two-component development method, when developing an electrostatic charge image using carrier particles and toner, the toner is liable to be damaged due to the shearing force between the toner and carrier particles, and the external additive is buried and the toner particles are crushed. Prone to occur. In the case where the melt viscosity exceeds 300 mPa · S, when the toner particles are produced using the polymerization method, the viscosity of the polymerizable monomer composition is increased, and the toner particles having a fine particle size with a sharp particle size distribution are obtained. Not easy to get.
[0113]
The melt viscosity of the release agent may be measured at 135 ° C. using a cone plate rotor (PK-1) with a AKE-VP VP-500.
[0114]
The mold release agent used in the present invention preferably has a hardness of 0.3 to 10.0, and more preferably Vickers hardness of 0.5 to 5.0. A more preferred Vickers hardness is 0.5 to 3.0.
[0115]
Toner containing a release agent with a Vickers hardness of less than 0.3 tends to be crushed in the cleaning process when copying or printing a large number of sheets, causing toner fusing on the surface of the photosensitive drum, resulting in black streaks on the image. It's easy to do. When a large number of fixed image samples are stored and stored, toner is transferred to the back surface, and show-through tends to occur.
[0116]
A toner containing a release agent having a Vickers hardness of more than 10.0 requires a pressing force more than necessary at the time of heat and pressure fixing even if it is a fixing means having a high thermal conductivity as in this case, and the life of the fixing device is long. It is not preferable in terms.
[0117]
An example of the hardness measurement of the release agent is a measurement method using a Shimadzu dynamic ultra-micro hardness meter (DUH-201). The measurement conditions were: Vickers hardness was determined by analyzing the dents on the sample held for 12 seconds after being displaced 10 μm at a loading speed of 9.67 mg per second under a 0.5 g load using a Vickers indenter. Ask. The sample is used by slowly cooling the molten sample and forming it into a 5 mm thick cylinder.
[0118]
As the colorant used in the toner of the present invention, carbon black, grafted carbon, magnetic material, or the like is used as a black colorant.
[0119]
As the yellow colorant, compounds represented by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complex methine compounds, and allylamide compounds are used as pigment systems. Specifically, C.I. I. Pigment Yellow 3, 7, 10, 12, 13, 14, 15, 17, 23, 24, 60, 62, 74, 75, 83, 93, 94, 95, 99, 100, 101, 104, 108, 109, 110 111, 117, 123, 128, 129, 138, 139, 147, 148, 150, 166, 168, 169, 177, 179, 180, 181, 183, 185, 191: 1, 191, 192, 193, 199 Etc. are preferably used. Examples of the dye system include C.I. I. Solvent Yellow 33, 56, 79, 82, 93, 112, 162, 163, C.I. I. Disperse Yellow 42, 64, 201, 211 etc. are mentioned.
[0120]
As the magenta colorant, condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds are used. Specifically, C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 254, C.I. I. Pigment violet 19 is particularly preferred.
[0121]
As the cyan colorant, phthalocyanine compounds such as copper, aluminum and zinc and derivatives thereof, anthraquinone compounds, basic dye lake compounds and the like can be used. Specifically, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, 66 and the like are particularly preferably used.
[0122]
These colorants can be used alone or in combination and further in the form of a solid solution. The colorant of the present invention is selected from the viewpoints of hue angle, saturation, lightness, weather resistance, and dispersibility in the toner. The colorant is added in an amount of 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin.
[0123]
The toner of the present invention may be used in combination with a charge control agent.
[0124]
The following substances are used for controlling the toner to be negatively charged. For example, organometallic compounds and chelate compounds are effective, and there are monoazo metal compounds, acetylacetone metal compounds, aromatic oxycarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, oxycarboxylic acids, and dicarboxylic acid-based metal compounds. Other examples include aromatic oxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycarboxylic acids and their metal salts, anhydrides, esters, and phenol derivatives such as bisphenol.
[0125]
Furthermore, urea derivatives, metal-containing salicylic acid compounds, metal-containing naphthoic acid compounds, boron compounds, quaternary ammonium salts, calixarene, resin charge control agents, and the like can be given.
[0126]
The following substances are used to control the toner to be positively charged. Modified products of nigrosine by nigrosine and fatty acid metal salts, guanidine compounds, imidazole compounds, quaternary ammonium salts such as tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate, tetrabutylammonium tetrafluoroborate, and analogs thereof Onium salts such as phosphonium salts and their lake pigments, triphenylmethane dyes and their lake pigments (the rake agents include phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, phosphotungsten molybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid Acid, ferricyanide, ferrocyanide, etc.), metal salts of higher fatty acids; diorganotin oxides such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin oxide; dibutyls Borate, dioctyl tin borate, such as diorganotin tin borate such dicyclohexyl tin borate, resin charge control agent and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
[0127]
The charge control agent is used in an amount of 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the binder resin.
[0128]
When the toner of the present invention is a polymerization toner, a condensation resin may be added.
[0129]
The condensation resin has a weight average molecular weight (Mw) of 6000 to 100,000, preferably 6500 to 85000, and more preferably 6500 to 45000.
[0130]
When the weight average molecular weight is less than 6000, as compared with those within the optimum range, the external additive on the surface of the toner particles tends to be buried due to durability in continuous paper passing, and the transferability tends to be lowered. When the weight average molecular weight exceeds 100,000, it takes much time to dissolve the condensation resin in the polymerizable monomer. Further, the viscosity of the polymerizable monomer composition increases, and it becomes difficult to obtain toner particles having a small particle size and a uniform particle size distribution.
[0131]
The condensation resin has a number average molecular weight (Mn) of 3000 to 80000, preferably 3500 to 60000, and more preferably 3500 to 12000. The condensed resin has a molecular weight distribution main peak value (Mp) in a gel permeation chromatogram (GPC) of 4500 to 40000, preferably 6000 to 30000, and more preferably 6000 to 20000. If it is outside the above range, the same tendency as in the case of the weight average molecular weight is exhibited.
[0132]
The condensation resin has a Mw / Mn of 1.2 to 3.0, more preferably 1.5 to 2.5. When Mw / Mn is less than 1.2, the durability and offset resistance of a large number of toners are reduced, and when it exceeds 3.0, in terms of low-temperature fixability, it is more than the range. Slightly inferior.
[0133]
The condensed resin has a glass transition point (Tg) of 50 to 125 ° C, preferably 50 to 95 ° C, and more preferably 55 to 90 ° C. When the glass transition point is lower than 50 ° C., the blocking resistance of the toner is lowered. When the glass transition point exceeds 125 ° C., the low temperature offset resistance of the toner decreases.
[0134]
The acid value (mgKOH / g) of the condensation resin is 0.1 to 35, preferably 3 to 35, more preferably 4 to 35, and still more preferably 5 to 30. When the acid value is less than 0.1, the toner charge amount rises slowly and fogging is likely to occur. When the acid value exceeds 35, the triboelectric charging characteristics of the toner after being left under high temperature and high humidity are likely to vary, and the image density is likely to vary during continuous paper feeding. Furthermore, when the acid value of the polar resin exceeds 35, the affinity between the polymers of the polar resin is increased, so that the polar resin is difficult to dissolve in the polymerizable monomer, and the uniform polymerizable monomer composition It takes time to prepare the product.
[0135]
The hydroxyl value (mgKOH / g) of the condensed resin is 0.2 to 50, preferably 5 to 50, more preferably 7 to 45. When the hydroxyl value is less than 0.2, the localization of the polar resin is less likely to occur on the surface of the polymerizable monomer composition particles in the aqueous medium as compared with those within the optimum range. When the hydroxyl value exceeds 50, the charge amount characteristic of the toner after standing under high temperature and high humidity tends to be slightly lower than that in the optimum range, and the image density tends to fluctuate during continuous paper feeding. .
[0136]
Examples of the condensation resin of the present invention include polyester, polycarbonate, phenol resin, epoxy resin, polyamide, and cellulose. More preferably, polyester is desired due to the variety of materials.
[0137]
Examples of the method for producing the condensation resin and the release agent include a synthesis method by an oxidation reaction, a synthesis from a carboxylic acid and a derivative thereof, an ester group introduction reaction represented by a Michael non-reaction, a carboxylic acid compound and an alcohol compound. It is produced by a method utilizing a dehydration condensation reaction from the above, a reaction from an acid halide and an alcohol compound, and a transesterification reaction. The catalyst may be a general acidic or alkaline catalyst used in the esterification reaction, such as zinc acetate or a titanium compound. Thereafter, it may be highly purified by a recrystallization method, a distillation method or the like.
[0138]
A particularly preferred production method of the condensation resin and the release agent is a dehydration condensation reaction from a carboxylic acid compound and an alcohol compound because of the versatility of raw materials and the ease of reaction.
[0139]
The composition of the condensation resin used in the present invention will be described below.
[0140]
Condensation-type resin WHEREIN: It is preferable that 45 to 55 mol% is an alcohol component among all the components, and 55 to 45 mol% is an acid component.
[0141]
As alcohol components, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexane Diol, neopentyl glycol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, hydrogenated bisphenol A, the following formula (I)
[0142]
Embedded image
Figure 0003833051
(In the formula, R represents an ethylene or propylene group, x and y each represents an integer of 1 or more, and the average value of x + y represents 2 to 10.)
Or a bisphenol derivative represented by the following formula (b)
[0143]
Embedded image
Figure 0003833051
Diols such as the diol represented by
[0144]
Divalent carboxylic acids include phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, diphenyl-P · P′-dicarboxylic acid, naphthalene-2,7-dicarboxylic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, diphenylmethane Benzene dicarboxylic acids such as P · P′-dicarboxylic acid, benzophenone-4,4′-dicarboxylic acid, 1,2-diphenoxyethane-P · P′-dicarboxylic acid or anhydrides thereof; succinic acid, adipic acid, sebacin Acids, azelaic acid, glutaric acid, cyclohexanedicarboxylic acid, triethylenedicarboxylic acid, alkyldicarboxylic acids such as malonic acid or anhydrides thereof, and succinic acid substituted with an alkyl group or alkenyl group having 6 to 18 carbon atoms or its Anhydrides such as fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid Unsaturated dicarboxylic acids or anhydrides thereof, and the like.
[0145]
The alcohol component of the condensation resin particularly preferable in the practice of the present invention is a bisphenol derivative represented by the above formula (a), and the acid component is phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid or its anhydride, succinic acid. , N-dodecenyl succinic acid or its anhydride, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride and the like dicarboxylic acids.
[0146]
The condensation resin can be obtained by synthesizing from a divalent dicarboxylic acid and a divalent diol. In some cases, a trivalent or higher polycarboxylic acid or polyol may be used in a small amount as long as it does not adversely affect the present invention.
[0147]
Trivalent or higher polycarboxylic acids include trimellitic acid, pyromellitic acid, cyclohexanetricarboxylic acids, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid Acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methylenecarboxypropane, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2 , 7,8-octanetetracarboxylic acid and their anhydrides.
[0148]
Examples of the trivalent or higher polyol include sorbitol, 1,2,3,6-hexaneteitol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, sucrose, 1,2,4-methanetriol. Glycerin, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, and 1,3,5-trihydroxymethylbenzene.
[0149]
The additive for the purpose of improving various properties in the toner preferably has a particle size of 1/5 or less of the volume average diameter of the toner particles from the viewpoint of durability. The particle size of the additive means the average particle size obtained by observing the surface of the toner particles with an electron microscope. As additives for the purpose of imparting these characteristics, for example, the following are used.
[0150]
Examples of the fluidity-imparting agent include metal oxides (silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, etc.) carbon black, carbon fluoride, and the like. Those subjected to hydrophobic treatment are more preferable.
[0151]
Abrasives include metal oxides (strontium titanate, cerium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, chromium oxide, etc.), nitrides (silicon nitride, etc.), carbides (silicon carbide, etc.), metal salts (calcium sulfate, barium sulfate, etc.) , Calcium carbonate, etc.).
[0152]
Examples of the lubricant include fluorine-based resin powders (such as vinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene) and fatty acid metal salts (such as zinc stearate and calcium stearate).
[0153]
Examples of the charge controllable particles include metal oxides (such as tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, silicon oxide, aluminum oxide) and carbon black.
[0154]
These additives are used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the toner particles. These additives may be used alone or in combination.
[0155]
The toner of the present invention can be used as a toner for a one-component developer, and can also be used as a toner for a two-component developer having carrier particles. In the case of a magnetic toner in which a magnetic material is contained in toner particles, there is a method of conveying and charging the magnetic toner by using a magnet built in the developing sleeve. In the case of using a non-magnetic toner that does not contain a magnetic substance, there is a method in which a blade or a roller is used to forcibly frictionally charge with a developing sleeve, and the toner is deposited on the sleeve to be conveyed.
[0156]
When used as a two-component developer, a carrier is used as a developer together with the toner of the present invention. The magnetic carrier is composed of an element consisting of iron, copper, zinc, nickel, cobalt, manganese and chromium elements alone or in a composite ferrite state. The magnetic carrier has a spherical shape, a flat shape, or an indeterminate shape. Furthermore, it is preferable to control the fine structure (for example, surface irregularity) of the surface state of the magnetic carrier particles. Generally, a method is used in which magnetic carrier core particles are generated in advance by firing and granulating the above inorganic oxide, and then coated on a resin. From the viewpoint of reducing the load on the toner of the magnetic carrier, a method of obtaining a low-density dispersion carrier by kneading and classifying the inorganic oxide and the resin, and further kneading the inorganic oxide and the monomer directly. A method of obtaining a true spherical magnetic carrier by suspension polymerization in an aqueous medium can also be used.
[0157]
A coated carrier in which the surface of the carrier particles is coated with a resin is particularly preferable. As the method, a method in which a resin is dissolved or suspended in a solvent and applied and adhered to a carrier, or a method in which resin powder and carrier particles are simply mixed and adhered can be applied.
[0158]
The substance adhering to the carrier particle surface varies depending on the toner material. For example, polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer, polyvinylidene fluoride, silicone resin, polyester resin, styrene resin, acrylic resin, polyamide, polyvinyl butyral And aminoacrylate resins. These may be used alone or in plural.
[0159]
The magnetic properties of the carrier are as follows. The strength of magnetization (σ at a magnetic field strength of 79.6 kA / m (1000 oersted) after magnetic saturation)79.6) Is 3.77 to 37.7 μWb / cm.ThreeIt is necessary to be. In order to achieve higher image quality, preferably 12.6 to 31.4 Wb / cmThreeIt is good that it is. 37.7 μWb / cmThreeIf it is larger, it becomes difficult to obtain a high-quality toner image. 3.77 μWb / cmThreeIf it is less than this, the magnetic binding force is also reduced, and carrier adhesion tends to occur.
[0160]
The carrier shape is preferably such that SF-1 indicating the degree of roundness is 180 or less, and SF-2 indicating the degree of unevenness is 250 or less. SF-1 and SF-2 are defined by the following formulas and measured by LUZEX III manufactured by Nireco.
[0161]
[Expression 4]
Figure 0003833051
[0162]
The toner production method of the present invention will be described below.
[0163]
When the toner of the present invention is a pulverized toner, at least a binder resin, a colorant, a release agent and the oxycarboxylic acid of the present invention are kneaded using a pressure kneader, an extruder, a media disperser, or the like. A pulverization method in which toner particles are produced by uniformly dispersing, then colliding with a target under a mechanical or jet stream to finely pulverize to a desired toner particle size, and further sharpening the particle size distribution through a classification process There is a method for producing toner.
[0164]
When the toner of the present invention is a polymerization method, it is not particularly limited, but is described in JP-B-36-10231, JP-A-59-53856, and JP-A-59-61842. A direct toner production method using a suspension polymerization method; a soap-free polymerization method, which is soluble in monomers and directly polymerized in the presence of a water-soluble polymerization initiator to produce toner particles Examples thereof include production of toner particles by an emulsion polymerization method. In addition, production of an interfacial polymerization method such as a microcapsule production method, an in situ polymerization method, a coacervation method, and the like can also be mentioned. Furthermore, as disclosed in JP-A-62-106473 and JP-A-63-186253, an interface association method for aggregating at least one kind of fine particles to obtain a desired particle size, etc. It is done.
[0165]
Particularly preferred is a suspension polymerization method in which small toner particles can be easily obtained. Furthermore, a seed polymerization method in which a monomer is further adsorbed to the once obtained polymer particles and then polymerized using a polymerization initiator can be suitably used in the present invention. At this time, it is also possible to use a compound having polarity dispersed or dissolved in the monomer to be adsorbed. When suspension polymerization is used as a method for producing toner particles, the toner particles can be produced directly by the following production method. A monomer composition in which a low softening point substance such as wax, a colorant, a polymerization initiator, a crosslinking agent, and other additives are added to the monomer, and the monomer composition is uniformly dissolved or dispersed by a homogenizer, an ultrasonic disperser, or the like. Is dispersed in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer by a usual stirrer, homomixer, homogenizer or the like. Preferably, granulation is performed by adjusting the stirring speed and time so that the droplets of the monomer composition have a desired toner particle size. Thereafter, stirring may be performed to such an extent that the particle state is maintained and the sedimentation of the particles is prevented by the action of the dispersion stabilizer. The polymerization is carried out at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, usually 50 to 95 ° C. (preferably 55 to 85 ° C.). The temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction, and the pH may be changed as necessary. Further, in order to remove unreacted polymerizable monomers and by-products that cause odor during toner fixing, a part of the aqueous medium may be distilled off in the latter half of the reaction or after the completion of the reaction. After completion of the reaction, the produced toner particles are collected by washing and filtration and dried. The pH in the aqueous medium during granulation is not particularly limited.
[0166]
The number variation coefficient obtained by dividing the standard deviation of the number distribution by the number average diameter is 35% or less, preferably 30% or less.
[0167]
In the polymerization method, it is usually preferable to use 300 to 3000 parts by weight of water as a dispersion medium with respect to 100 parts by weight of the monomer composition. Examples of the dispersant used include inorganic calcium oxide, tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, Examples include calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, alumina, and sodium dodecyl sulfate. As the organic compound, for example, polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose sodium salt, starch and the like are used. These dispersants or dispersion aids are preferably used in an amount of 0.1 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
[0168]
Commercially available dispersants may be used as they are, but in order to obtain dispersed particles having a fine and uniform particle size, the inorganic compound can also be produced in a dispersion medium under high-speed stirring. For example, in the case of tricalcium phosphate, a preferred dispersant for the suspension polymerization method can be obtained by mixing an aqueous sodium phosphate solution and an aqueous calcium chloride solution under high-speed stirring. In order to make these dispersants fine, 0.001 to 0.1% by mass of a surfactant may be used in combination. Specifically, commercially available nonionic, anionic and cationic surfactants can be used. For example, sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, calcium oleate and the like are preferably used.
[0169]
The toner physical properties of the present invention other than those described above are shown below.
[0170]
The MELT INDEX value (MI value; g / 10 min) of the toner of the present invention is preferably 0.1 to 100. 1 to 80 is more preferable.
[0171]
When the MI value is less than 0.1, the toner is not sufficiently melted even at the fixing temperature, and the color developability of a color single color image is poor. When the MI value exceeds 100, toner agglomerates are likely to occur in the developer packing portion in the developing machine, and the external additives are also embedded in the toner surface, so that the transferability in durability deteriorates. A good fixed image cannot be obtained.
[0172]
The toner of the present invention preferably has a cohesion degree of 0.1 to 30%, more preferably 4 to 20%, mainly from the viewpoint of developability. When the toner cohesion is less than 0.1, the fluidity of the toner is high, but the leakage of the agent is likely to occur due to durability. When the toner aggregation is greater than 30, the fluidity of the toner is low, and the developer packing portion in the developing machine is low. Toner agglomerates are easily induced, resulting in poor transferability and no good fixed image.
[0173]
The toner of the present invention is preferably a toner having an SF-1 value of 100 to 160, more preferably 100 to 150, and still more preferably 100 to 125. When SF-1 exceeds 160, the spherical shape gradually approaches an indeterminate shape, and a decrease in transfer efficiency is recognized accordingly.
[0174]
A method for measuring toner raw materials and toner physical properties is shown below.
[0175]
“Molecular weight and molecular weight distribution of release agent” are measured by GPC under the following conditions.
[0176]
(GPC measurement conditions)
Apparatus: GPC-150C (Waters)
Column: GMH-MT 30 cm 2 series (manufactured by Tosoh Corporation)
Temperature: 135 ° C
Solvent: o-dichlorobenzene (0.1% ionol added)
Flow rate: 1.0 ml / min
Sample: 0.4ml injection of 0.15% sample
[0177]
Measurement is performed under the above conditions, and a molecular weight calibration curve prepared from a monodisperse polystyrene standard sample is used in calculating the molecular weight of the sample. Furthermore, it calculates by converting into polyethylene by the conversion formula derived from the Mark-Houwink viscosity formula.
[0178]
“Molecular weight and molecular weight distribution of toner and condensed resin by GPC” are measured by the following method.
[0179]
The column is stabilized in a 40 ° C. heat chamber, and THF (tetrahydrofuran) as a solvent is allowed to flow through the column at this temperature at a flow rate of 1 ml per minute, and about 100 μl of a THF sample solution is injected and measured. In measuring the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the number of counts. As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, for example, a molecular weight of 10 manufactured by Tosoh Corporation or Showa Denko KK is 102Thru 107It is appropriate to use a standard polystyrene sample of about 10 points. An RI (refractive index) detector is used as the detector. As the column, it is preferable to combine a plurality of commercially available polystyrene gel columns. For example, a combination of shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 800P manufactured by Showa Denko, TSKgelG1000H (HXL), G2000H (HXL), G3000H (HXL), G4000H (HXL), G5000H (HXL), G6000H (HXL), G7000H (HXL), A combination of TSK guard column.
[0180]
The sample is prepared as follows.
[0181]
Place the sample in tetrahydrofuran (THF) and let it stand for several hours, then shake well and mix well with THF (until the sample is no longer united), and let stand for more than 12 hours. At this time, the standing time in THF is set to be 24 hours or longer. Thereafter, a sample processing filter (pore size 0.45 to 0.5 μm, for example, Mysori Disc H-25-5 manufactured by Tosoh Corporation, Excro Disc 25CR manufactured by Gelman Science Japan Co., Ltd., etc.) can be used. A sample of GPC is used. The sample concentration is adjusted so that the resin component is 0.5 to 5 mg / ml.
[0182]
“The melting point of the release agent and the glass transition point of the condensation resin” are determined by DSC measurement as follows.
[0183]
In DSC measurement, from the measurement principle, it is preferable to measure with a differential scanning calorimeter of high accuracy internal heat type input compensation type. For example, DSC-7 manufactured by Perkin Elmer can be used. The measurement method is performed according to ASTM D3418-82. The measurement is performed by using a DSC curve measured when the temperature is raised at a temperature rate of 10 ° C./min after raising and lowering temperature once and taking a previous history.
[0184]
The “acid value of the condensation resin” is determined as follows. Basic operation conforms to JIS-K0070.
[0185]
The number of mg of potassium hydroxide required to neutralize free fatty acids, resin acids, etc. contained in 1 g of the sample is called the acid value, and the test is conducted as follows.
[0186]
(1) Reagent
(A) Solvent ethyl ether-ethyl alcohol mixed solution (1 + 1 or 2 + 1) or benzene-ethyl alcohol mixed solution (1 + 1 or 2 + 1), these solutions are N / 10 potassium hydroxide ethyl alcohol solution using phenolphthalein as an indicator just before use. Neutralize with.
(B) Phenolphthalein solution 1 g of phenolphthalein is dissolved in 100 ml of ethyl alcohol (95 v / v%).
(C) N / 10 potassium hydroxide-ethyl alcohol solution Dissolve 7.0 g of potassium hydroxide in as little water as possible, add ethyl alcohol (95 v / v%) to 1 liter, leave it for 2 to 3 days, and filter. The standardization is performed according to JIS-K8006 (basic matters concerning titration during the reagent content test).
[0187]
(2) Operation Weigh correctly 1 to 20 g of sample, add 100 ml of solvent and a few drops of phenolphthalein solution as an indicator, and shake well until the sample is completely dissolved. In the case of a solid sample, dissolve it by heating on a water bath. After cooling, this is titrated with an N / 10 potassium hydroxide ethyl alcohol solution, and the end point of neutralization is defined as the time when the indicator is slightly red for 30 seconds.
[0188]
(3) Calculation formula The acid value is calculated by the following formula.
[0189]
[Equation 5]
Figure 0003833051
Where A: acid value
B: Use amount of N / 10 potassium hydroxide ethyl alcohol solution (ml)
f: Factor of N / 10 potassium hydroxide ethyl alcohol solution
S: Sample (g)
[0190]
The “hydroxyl value of the condensation resin” is determined as follows. Basic operation conforms to JIS-K0070.
[0191]
When 1 g of a sample is acetylated by a prescribed method, the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize acetic acid bonded to a hydroxyl group is referred to as a hydroxyl value, and the test is performed by the following reagents, operations and calculation formulas.
[0192]
(1) Reagent
(A) Acetylation reagent 25 g of acetic anhydride is placed in a 100 ml volumetric flask, pyridine is added to make a total volume of 100 ml, and shaken sufficiently (in some cases, pyridine may be added). The acetylating reagent should be kept away from moisture, carbon dioxide and acid vapors and stored in a brown bottle.
(B) Phenolphthalein solution 1 g of phenolphthalein is dissolved in 100 ml of ethyl alcohol (95 v / v%).
(C) N / 2 potassium hydroxide-ethyl alcohol solution Dissolve 35 g of potassium hydroxide in as little water as possible, add ethyl alcohol (95 v / v%) to 1 liter, leave it for 2 to 3 days, and filter. The orientation is performed according to JIS-K8006.
[0193]
(2) Operation 0.5-2.0 g of a sample is correctly weighed in a round bottom flask, and 5 ml of an acetylating reagent is correctly added thereto. Put a small funnel over the mouth of the flask and immerse the bottom of about 1 cm in a glycerin bath at 95-100 ° C. and heat. At this time, in order to prevent the temperature of the neck of the flask from rising due to the heat of the bath, a cardboard disc with a round hole in it is put on the base of the neck of the flask. After 1 hour, the flask is removed from the bath, and after cooling, 1 ml of water is added from the funnel and shaken to decompose acetic anhydride. In order to further complete the decomposition, the flask was again heated in a glycerin bath for 10 minutes, allowed to cool, and then the funnel and the wall of the flask were washed with 5 ml of ethyl alcohol, and N / 2 potassium hydroxide ethyl alcohol using a phenolphthalein solution as an indicator. Titrate with solution. A blank test is performed in parallel with the main test. In some cases, a KOH-THF solution may be used as an indicator.
[0194]
(3) Calculation formula The hydroxyl value is calculated by the following formula.
[0195]
[Formula 6]
Figure 0003833051
Where A: hydroxyl value
B: Amount used of N / 2 potassium hydroxide ethyl alcohol solution for blank test (ml)
C: Amount of use of N / 2 potassium hydroxide ethyl alcohol solution in this test (ml)
f: Factor of N / 2 potassium hydroxide ethyl alcohol solution
S: Sample (g)
D: Acid value
[0196]
The measurement of “THF insoluble content of toner” of the present invention will be described.
[0197]
The THF-insoluble content indicates a mass ratio of a substance that is insoluble in the THF solvent in the toner. The THF-insoluble content is defined as a value measured as follows.
[0198]
About 1.0 g of the toner sample is weighed (W1 g), put into a cylindrical filter paper (for example, No. 86R manufactured by Toyo Filter Paper), passed through a Soxhlet extractor, extracted for 6 hours using 100 to 200 ml of THF as a solvent, and extracted with a THF solvent. After evaporating the soluble component, vacuum drying is performed at 100 ° C. for several hours, and the amount of the THF-soluble resin component is weighed (W2 g). The THF-insoluble matter in the toner can be obtained from the following formula.
[0199]
[Expression 7]
Figure 0003833051
[0200]
The method for measuring the “toner MI value” of the present invention is as follows. Using a melt indexer L203 type (manufactured by Takara Kogyo Co., Ltd.), a sample of 4.0 to 5.0 g is held at 125 degrees for 5 minutes, and then 98 N (10 kgf) The amount of elution is measured for 2 minutes, and the measured value is calculated by converting it to a 10-minute value.
[0201]
The “coagulation degree of toner” of the present invention is measured using a powder tester (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) with a vibrating screen, 400 mesh (aperture 38 μm), 200 mesh (aperture 74 μm), 100 mesh (aperture 147 μm). ) Are stacked in the order of 400 mesh (aperture 38 μm), 200 mesh (aperture 74 μm), and 100 mesh (aperture 147 μm) so that the meshes are overlapped in the order of narrow opening, that is, 100 mesh is the top. set. Add the sample to the set 100 mesh (mesh 147 μm) sieve so that the input voltage to the shaking table is 15 V, and adjust the shaking table amplitude to be in the range of 60 to 90 μm. Vibration is applied for about 25 seconds, and then the mass of the sample remaining on each sieve is measured, and the degree of aggregation is obtained based on the following equation. The smaller the cohesion value, the higher the fluidity of the toner.
[0202]
[Equation 8]
Figure 0003833051
[0203]
In the present invention, the SF-1 indicating the shape factor is, for example, a sample of 100 toner images enlarged by a magnification of 500 times using FE-SEM (S-800) manufactured by Hitachi, Ltd. For example, an image analysis apparatus (Luxex III) manufactured by Nireco Corporation is introduced and analyzed, and a value calculated from the following equation is defined as a shape factor SF-1.
[0204]
[Equation 9]
Figure 0003833051
(Where MXLNG indicates the absolute maximum length of the toner particles, and AREA indicates the projected area of the toner particles)
[0205]
The shape factor SF-1 indicates the degree of roundness of the toner particles.
[0206]
(2) Image forming method and apparatus
One of the features of the present invention is an image forming method for forming a fixed image on a recording material.
[0207]
An example of the image forming method of the present invention will be described more specifically with reference to FIG.
[0208]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus. The image forming apparatus of this example is an electrophotographic printer.
[0209]
Reference numeral 101 denotes a photosensitive drum (image bearing member) made of an organic photosensitive member or an amorphous silicon photosensitive member, which is rotationally driven in a direction indicated by an arrow at a predetermined process speed (peripheral speed).
[0210]
The photosensitive drum 101 is uniformly charged with a predetermined polarity and potential by a charging device 102 such as a charging roller in the course of rotation.
[0211]
Next, the charged surface is subjected to a scanning exposure process of target image information by a laser beam 103 output from a laser optical box (laser scanner) 110. The laser optical box 110 outputs a laser beam 103 modulated (on / off) corresponding to a time-series electric digital pixel signal of target image information from an image signal generation device such as an image reading device (not shown), and rotates. An electrostatic latent image corresponding to target image information scanned and exposed on the surface of the photosensitive drum 101 is formed.
[0212]
Next, the electrostatic latent image is visualized as a toner image on the photosensitive drum 101 by the developing device 104 given an appropriate development potential difference to the electrostatic latent image.
[0213]
The toner image is transferred onto the surface of the recording material P fed at a predetermined timing from a sheet feeding unit (not shown) in a transfer unit which is a contact nip portion between the photosensitive drum 101 and the transfer roller 106. The transfer roller 106 transfers a toner image from the surface of the photosensitive drum 101 to the recording material P side by supplying a charge having a polarity opposite to that of the toner from the back surface of the recording material P.
[0214]
The recording material P that has passed through the transfer portion is separated from the surface of the photosensitive drum 101 and is introduced into an image heating device (fixing device) 100. It is discharged to a paper discharge tray (not shown). The fixing device 100 will be described in detail in “(3) Fixing device (heating means)”.
[0215]
After the toner image has been transferred to the recording material P, the photosensitive drum 101 is cleaned by the cleaner 107 after removal of adhering residues such as transfer residual toner and paper dust. The cleaner 107 is always kept in contact with the intermediate transfer drum 105.
[0216]
This example apparatus can also execute a print mode of a monocolor image other than black by using a monocolor toner as a toner to be filled in the cartridge. A double-sided image print mode or a multiple image print mode can also be executed. In the double-sided image print mode, the recording material P on which the first-side image has been printed exiting the fixing device 100 is turned upside down via a recirculation conveyance mechanism (not shown) and sent again to the transfer unit to be toner for the two sides Upon receiving the image transfer, the image is again introduced into the fixing device 100 and undergoes a toner image fixing process on two sides, whereby a double-sided image print is output.
[0217]
In the multiple image print mode, the recording material P that has been printed on the first image from the fixing device 100 is sent to the transfer section again without being turned upside down via a recirculation conveyance mechanism (not shown), and the first image print is performed. A second image of the toner image is transferred to the finished surface, and the image is again introduced into the fixing device 100 and subjected to the second toner image fixing process, whereby a multiple image print is output.
[0218]
On the other hand, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of another example of the image forming apparatus. The image forming apparatus of this example is an electrophotographic full color printer.
[0219]
Similar to FIG. 1, the photosensitive drum 101 is subjected to a uniform charging process with a predetermined polarity and potential by a charging device 102 such as a charging roller during its rotation.
[0220]
Next, the charged surface is subjected to a scanning exposure process of target image information by a laser beam 103 output from a laser optical box (laser scanner) 110. The laser optical box 110 outputs a laser beam 103 modulated (on / off) corresponding to a time-series electric digital pixel signal of target image information from an image signal generation device such as an image reading device (not shown), and rotates. An electrostatic latent image corresponding to target image information scanned and exposed on the surface of the photosensitive drum 101 is formed. Reference numeral 109 denotes a mirror that deflects the output laser light from the laser optical box 110 to the exposure position of the photosensitive drum 101.
[0221]
In the case of full-color image formation, scanning exposure / latent image formation is performed on a first color separation component image of a target full-color image, for example, a yellow component image, and the latent image is subjected to yellow development in the four-color developing device 104. The toner image is developed by the operation of the device 104Y. The toner image is transferred to the surface of the intermediate transfer drum 105 at the primary transfer portion T1 which is a contact portion (or proximity portion) between the photosensitive drum 101 and the intermediate transfer drum 105. The surface of the rotating photosensitive drum 101 after the transfer of the toner image to the surface of the intermediate transfer drum 105 is cleaned by the cleaner 107 after removal of adhered residues such as transfer residual toner.
[0222]
The process cycle of charging, scanning exposure, development, primary transfer, and cleaning as described above includes a second color separation component image (for example, a magenta component image, the magenta developer 104M is activated) of a target full color image, and a third color. An intermediate transfer body is sequentially executed for each color separation component image of the separation component image (for example, cyan component image, cyan developing device 104C is activated) and the fourth color separation component image (for example, black component image, black developing device 104BK is activated). Four color toner images of a yellow toner image, a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image are sequentially superimposed and transferred onto the surface of the drum 105, and a color toner image corresponding to the target full-color image is synthesized and formed. .
[0223]
The intermediate transfer drum 105 has a middle resistance elastic layer and a high resistance surface layer on a metal drum. The intermediate transfer drum 105 is in contact with or close to the photosensitive drum 101 at the same peripheral speed as the photosensitive drum 101. The toner image on the photosensitive drum 101 side is transferred to the surface side of the intermediate transfer drum 105 by a potential difference from the photosensitive drum 101 by applying a bias potential to the metal drum of the intermediate transfer drum 105.
[0224]
The color toner image synthesized and formed on the surface of the rotary intermediate transfer drum 105 is transferred to the secondary transfer portion T2 which is a contact nip portion between the rotary intermediate transfer drum 105 and the transfer roller 106. At T2, the image is transferred onto the surface of the recording material P fed from a paper supply unit (not shown) at a predetermined timing. The transfer roller 106 supplies a charge having a polarity opposite to that of the toner from the back surface of the recording material P, thereby sequentially transferring the combined color toner images sequentially from the surface of the intermediate transfer drum 105 to the recording material P side.
[0225]
The recording material P that has passed through the secondary transfer portion T2 is separated from the surface of the intermediate transfer drum 105 and introduced into an image heating device (fixing device) 100, and undergoes a heat fixing process for an unfixed toner image to form a color image. It is discharged as an object to a discharge tray (not shown) outside the machine. The fixing device 100 will be described in detail in “(2) Fixing device (heating means)”.
[0226]
After the color toner image is transferred to the recording material P, the rotating intermediate transfer drum 105 is cleaned by the cleaner 108 after removal of adhering residues such as transfer residual toner and paper dust. The cleaner 108 is normally held in a non-contact state with the intermediate transfer drum 105 and is in contact with the intermediate transfer drum 105 during the secondary transfer of the color toner image from the intermediate transfer drum 105 to the recording material P. Retained.
[0227]
Also, the transfer roller 106 is always held in a non-contact state with the intermediate transfer drum 105, and recording is performed on the intermediate transfer drum 105 during the secondary transfer of the color toner image from the intermediate transfer drum 105 to the recording material P. The contact state is maintained via the material P.
[0228]
This example apparatus can also execute a mono-color image print mode such as a monochrome image. A double-sided image print mode or a multiple image print mode can also be executed. In the double-sided image print mode, the recording material P on which the first-side image has been printed exiting the fixing device 100 is turned upside down via a recirculation conveyance mechanism (not shown) and sent again to the secondary transfer portion T2. Upon receipt of the toner image transfer to the surface, the image is again introduced into the fixing device 100 and undergoes a toner image fixing process on the two surfaces, whereby a double-sided image print is output.
[0229]
In the multiple image print mode, the recording material P after the first image printed out of the fixing device 100 is sent to the secondary transfer portion T2 again without being turned upside down via a recirculation conveyance mechanism (not shown). A second toner image transfer is received on the surface on which the first image has been printed, and the image is again introduced into the fixing device 100 and undergoes a second toner image fixing process, whereby a multiple image print is output.
[0230]
In the image forming method of the present invention, the toner loading amount on the recording material is 0.05 to 0.80 dg / m in the case of monocolor such as magenta, cyan and yellow.2Is preferably 0.1 to 0.7 dg / m2Is more preferable.
[0231]
0.05dg / m2If it is less than 1, even if the coloring power of the toner is increased, only a toner having a poor image density can be obtained. 0.80dg / m2In the case of exceeding, the effect described in the present invention is hardly clearly expressed.
[0232]
(3) Fixing device (heating means) 100
The fixing device which is one of the features of the present invention will be described in detail. However, the heating and fixing device of the present invention is not limited to the illustrated one, and for example, heating with a configuration in which an exciting coil portion is installed outside the belt. It may be a fixing device.
[0233]
3 is a schematic cross-sectional side view of the main part of the fixing device 100 of the electromagnetic induction heating method according to the present invention, FIG. 4 is a schematic front view of the main part, and FIG. 5 is a vertical front schematic view of the main part. Is.
[0234]
This example apparatus 100 is an apparatus of a pressure roller driving system and an electromagnetic induction heating system using a cylindrical electromagnetic induction heat generating belt, like the fixing device of FIG. Constituent members and parts common to the apparatus of FIG.
[0235]
The magnetic field generating means includes magnetic cores 17a, 17b and 17c and an excitation coil 18.
[0236]
The magnetic cores 17a, 17b, and 17c are members having high magnetic permeability, and are preferably made of a material used for a transformer core such as ferrite or permalloy, and more preferably ferrite having a low loss even at 100 kHz or more.
[0237]
As shown in FIG. 6, an excitation circuit 27 is connected to the power feeding units 18a and 18b. The excitation circuit 27 can generate a high frequency of 10 kHz to 500 kHz by a switching power supply.
[0238]
The exciting coil 18 generates an alternating magnetic flux by the alternating current (high-frequency current) supplied from the exciting circuit 27.
[0239]
Reference numerals 16a and 16b are saddle-shaped belt guide members having a substantially semicircular arc shape in cross section. The opening sides face each other to form a substantially cylindrical body, and the fixing belt 10 which is a cylindrical electromagnetic induction heating belt is loosened outwardly. It is fitted outside.
[0240]
The belt guide member 16a holds magnetic cores 17a, 17b and 17c as magnetic field generating means and an excitation coil 18 on the inner side.
[0241]
Further, as shown in FIG. 5, the belt guide member 16a is provided with a good heat conducting member 40 in the longitudinal direction in the drawing as opposed to the pressure roller 30 in the nip portion N and inside the fixing belt 10. It is.
[0242]
In this example, aluminum is used for the good heat conductive member 40. The good heat conducting member 40 has a thermal conductivity k of k = 240 [W · m.-1・ K-1], And the thickness is 1 [mm].
[0243]
Further, the good heat conducting member 40 is disposed outside the magnetic field so as not to be affected by the magnetic field generated from the exciting coil 18 and the magnetic cores 17a, 17b, and 17c as magnetic field generating means.
[0244]
Specifically, the good heat conducting member 40 is disposed at a position separating the magnetic core 17c from the exciting coil 18, and is located outside the magnetic path by the exciting coil 18 to affect the good heat conducting body 40. I am trying not to.
[0245]
Reference numeral 22 denotes a horizontally long pressurizing rigid stay disposed in contact with the inner surface flat portion of the belt guide member 16b.
[0246]
Reference numeral 19 denotes an insulating member for insulating the magnetic cores 17 a, 17 b, and 17 c and the exciting coil 18 from the pressurizing rigid stay 22.
[0247]
The flange members 23a and 23b are fitted around the left and right ends of the assembly of the belt guide members 16a and 16b, and are rotatably attached while fixing the left and right positions. When the fixing belt 10 is rotated, the end portions of the fixing belt 10 are attached. In response to this, it functions to regulate the displacement of the fixing belt along the length of the belt guide member.
[0248]
A pressure roller 30 as a pressure member includes a cored bar 30a, a heat-resistant / elastic material layer 30b made of silicone rubber, fluororubber, fluororesin, or the like, which is concentrically and integrally molded around the cored bar. The both ends of the core metal 30a are rotatably held between the chassis side metal plates (not shown) of the apparatus while being rotatably supported.
[0249]
By pressing the pressure springs 25a and 25b between the both ends of the pressure rigid stay 22 and the spring receiving members 29a and 29b on the apparatus chassis side, a pressing force is applied to the pressure component stay 22, respectively. . As a result, the lower surface of the belt guide member 16a and the upper surface of the pressure roller 30 are pressed against each other with the fixing belt 10 interposed therebetween, so that a fixing nip portion N having a predetermined width is formed.
[0250]
The pressure roller 30 is rotationally driven by the driving means M in the direction indicated by the arrow. A rotational force acts on the fixing belt 10 by a frictional force between the pressure roller 30 and the outer surface of the fixing belt 10 by the rotational driving of the pressure roller 30, and the inner surface of the fixing belt 10 has good heat in the fixing nip N. The belt guide members 16a and 16b are rotated around the outer periphery of the belt guide members 16a and 16b at a peripheral speed substantially corresponding to the rotational peripheral speed of the pressure roller 30 in the direction indicated by the arrow while sliding in close contact with the lower surface of the conductive member 40.
[0251]
In this case, in order to reduce the mutual sliding frictional force between the lower surface of the good heat conductive member 40 and the inner surface of the fixing belt 10 in the fixing nip portion N, the lower surface of the good heat conductive member 40 in the fixing nip portion N and the fixing belt 10. It is also possible to interpose a lubricant such as heat resistant grease between the inner surface and the lower surface of the good heat conductive member 40 with a lubricating member. This is because, when the surface heat-slidability is not good as in the case of using aluminum as the good heat conducting member 40 or the finishing process is simplified, the sliding fixing belt 10 is damaged and the fixing belt 10 is damaged. This prevents the durability of the resin from deteriorating.
[0252]
The good heat conducting member 40 has an effect of making the temperature distribution in the longitudinal direction uniform. For example, when small-size paper is passed, the heat amount of the non-sheet passing portion of the fixing belt 10 is transferred to the good heat conducting member 40. By heat conduction in the longitudinal direction of the good heat conducting member 40, the heat amount of the non-sheet passing portion is transferred to the small size sheet passing portion. Thereby, the effect of reducing the power consumption at the time of passing small-size paper is also obtained.
[0253]
Further, as shown in FIG. 6, convex rib portions 16e are formed on the curved surface of the belt guide member 16a at predetermined intervals along the length thereof, and the curved surface of the belt guide member 16a and the inner surface of the fixing belt 10 are formed. The rotational load on the fixing belt 10 is reduced by reducing the contact sliding resistance. Such a convex rib part can be similarly formed on the belt guide member 16b.
[0254]
FIG. 7 schematically shows how the alternating magnetic flux is generated. A magnetic flux C represents a part of the generated alternating magnetic flux. The alternating magnetic flux C guided to the magnetic cores 17a, 17b, and 17c is vortexed in the electromagnetic induction heating layer 1 of the fixing belt 10 between the magnetic cores 17a and 17b and between the magnetic cores 17a and 17c. Generate current. This eddy current causes Joule heat (eddy current loss) to be generated in the electromagnetic induction heat generating layer 1 by the specific resistance of the electromagnetic induction heat generating layer 1. The calorific value Q here is determined by the density of the magnetic flux passing through the electromagnetic induction heat generating layer 1, and shows a distribution as shown in the graph of FIG. In the graph of FIG. 7, the vertical axis indicates the circumferential position of the fixing belt 10 represented by an angle θ with the center of the magnetic core 17 a being 0, and the horizontal axis is the heat generation in the electromagnetic induction heating layer 1 of the fixing belt 10. The quantity Q is indicated. Here, when the maximum heat generation amount is Q, the heat generation region H is defined as a region where the heat generation amount is Q / e or more. This is a region where the amount of heat generated for fixing can be obtained.
[0255]
The temperature of the fixing nip portion N is controlled so that a predetermined temperature is maintained by controlling the current supply to the exciting coil 18 by a temperature control system including a temperature detection unit (not shown). Reference numeral 26 denotes a temperature sensor such as a thermistor for detecting the temperature of the fixing belt 10. In this example, the temperature of the fixing nip N is controlled based on the temperature information of the fixing belt 10 measured by the temperature sensor 26. Yes.
[0256]
Thus, the fixing belt 10 is rotated, and the electromagnetic induction heat generation of the fixing belt 10 is performed as described above by the power supply from the excitation circuit 27 to the excitation coil 18, and the fixing nip portion N rises to a predetermined temperature and the temperature is adjusted. In this state, the recording material P on which the unfixed toner image t conveyed from the image forming unit is formed has an image surface facing upward between the fixing belt 10 and the pressure roller 30 in the fixing nip N, that is, the fixing belt. The image is brought into close contact with the outer surface of the fixing belt 10 at the fixing nip portion N, and the fixing nip portion N is nipped and conveyed together with the fixing belt 10. In the process in which the recording material P is nipped and conveyed together with the fixing belt 10 through the fixing nip portion N, the fixing belt 10 is heated by electromagnetic induction heat generation, and the unfixed toner image t1 on the recording material P is heated and fixed. . When the recording material P passes through the fixing nip portion N, it is separated from the outer surface of the rotary fixing belt 10 and discharged and conveyed. The heat-fixed toner image t2 on the recording material is cooled to be a permanently fixed image after passing through the fixing nip portion.
[0257]
In this example, as shown in FIG. 3, a thermo switch 50, which is a temperature detection element, is used to cut off the power supply to the exciting coil 18 at the time of runaway at a position opposite to the heat generation area H (FIG. 6) of the fixing film 10. Is arranged.
[0258]
FIG. 8 is a circuit diagram of the safety circuit used in this example. The thermo switch 50, which is a temperature detection element, is connected in series with a + 24V DC power source and a relay switch 51. When the thermo switch 50 is turned off, the power supply to the relay switch 51 is cut off, the relay switch 51 operates, and the excitation is performed. The power supply to the exciting coil 18 is cut off by the power supply to the circuit 27 being cut off. The thermoswitch 50 was set to 220 ° C. OFF operation temperature.
[0259]
Further, the thermo switch 50 is disposed in a non-contact manner on the outer surface of the fixing film 10 so as to face the heat generation area H of the fixing film 10. The distance between the thermo switch 50 and the fixing film 10 was about 2 mm. Thereby, the fixing film 10 is not damaged by the contact of the thermo switch 50, and the deterioration of the fixed image due to durability can be prevented.
[0260]
According to this example, unlike the configuration in which the fixing nip N generates heat when the fixing device runs away due to a device failure, the fixing device stops with the paper sandwiched in the fixing nip N, and the exciting coil 18 Even when the power supply is continued and the fixing film 10 continues to generate heat, since the heat is not generated at the fixing nip portion N where the paper is sandwiched, the paper is not directly heated. In addition, since the thermo switch 50 is disposed in the heat generating region H where the heat generation amount is large, when the thermo switch 50 senses 220 ° C. and the thermo switch is turned off, the relay switch 51 moves to the exciting coil 18. Is interrupted.
[0261]
According to this example, since the ignition temperature of the paper is around 400 ° C., the paper does not ignite, and the heat generation of the fixing film can be stopped.
[0262]
In addition to the thermo switch, a temperature fuse can be used as the temperature detection element.
[0263]
In this example, oil application or cooling separation for preventing offset may be performed on the fixing device.
[0264]
Similarly, a method of pressing the pressure roller in the direction of the rotation axis of the fixing roller by a mechanism using a spring or the like in the direction of pressing and driving, and driving the fixing roller is also possible.
[0265]
A) Excitation coil 18
The exciting coil 18 is a conductive wire (electric wire) that constitutes a coil (wire ring), which is a bundle of a plurality of thin copper wires each coated with an insulation coating (bundled wire). A coil is formed. In this example, the exciting coil 18 is formed by winding 10 turns.
[0266]
As the insulating coating, it is preferable to use a coating having heat resistance in consideration of heat conduction due to heat generation of the fixing belt 10. For example, a coating such as amideimide or polyimide may be used.
[0267]
The excitation coil 18 may improve the density by applying pressure from the outside.
[0268]
The shape of the exciting coil 18 is made to follow the curved surface of the heat generating layer as shown in FIG. In this example, the distance between the heat generating layer of the fixing belt and the exciting coil 18 is set to be about 2 mm.
[0269]
As the material of the exciting coil holding member 19, a material having excellent insulation and good heat resistance is preferable. For example, a phenol resin, a fluorine resin, a polyimide resin, a polyamide resin, a polyamideimide resin, a PEEK resin, a PES resin, a PPS resin, a PFA resin, a PTFE resin, an FEP resin, an LCP resin, or the like may be selected.
[0270]
When the distances between the magnetic cores 17a, 17b, 17c and the exciting coil 18 and the heat generating layer of the fixing belt are as close as possible, the magnetic flux absorption efficiency is higher. If this distance exceeds 5 mm, the efficiency is significantly reduced. It should be within 5 mm. If the distance is within 5 mm, the distance between the heating layer of the fixing belt 10 and the exciting coil 18 does not have to be constant.
[0271]
With respect to the lead wires from the exciting coil holding member 19 of the exciting coil 18, that is, 18a and 18b (FIG. 6), an insulating coating is applied to the outside of the bundled wire for the portion outside the exciting coil holding member 19.
[0272]
B) Fixing belt 10
FIG. 9 is a schematic diagram of the layer structure of the fixing belt 10. The fixing belt 10 in FIG. 9A has a composite structure of a heat generating layer 1 made of a metal belt or the like as a base layer of the electromagnetic induction heat generating fixing belt 10 and a release layer 3 laminated on the outer surface thereof. . In the fixing belt 10 of FIG. 9B, an elastic layer 2 is provided between the heat generating layer 1 and the release layer 3. In addition, a primer layer (not shown) may be provided between each layer for adhesion between the heat generating layer 1 and the elastic layer 2 and adhesion between the elastic layer 2 and the release layer 3. In the fixing belt 10 having a substantially cylindrical shape, the heat generating layer 1 is on the inner surface side, and the release layer 3 is on the outer surface side. As described above, when an alternating magnetic flux acts on the heat generating layer 1, an eddy current is generated in the heat generating layer 1 and the heat generating layer 1 generates heat. The heat heats the fixing belt 10 through the elastic layer 2 and the release layer 3, and heats the recording material P as a material to be heated that is passed through the fixing nip N to heat and fix the toner image. .
[0273]
a. Heat generation layer 1
The heat generating layer 1 may be a non-magnetic metal, but more preferably a ferromagnetic metal such as nickel, iron, magnetic stainless steel, cobalt-nickel alloy, etc., which absorbs magnetic flux.
[0274]
The thickness is preferably thicker than the skin depth represented by the following formula and 200 μm or less. The skin depth σ [m] is determined by the frequency f [Hz] of the excitation circuit, the permeability μ, and the specific resistance ρ [Ωm].
σ = 503 × (ρ / fμ)1/2
It is expressed.
[0275]
This indicates the depth of absorption of electromagnetic waves used for electromagnetic induction, and the intensity of electromagnetic waves is 1 / e or less deeper than this, and conversely most energy is absorbed up to this depth. ing.
[0276]
The thickness of the heat generating layer 1 is preferably 1 to 200 μm. If the thickness of the heat generating layer 1 is less than 1 μm, most of the electromagnetic energy cannot be absorbed, resulting in poor efficiency. On the other hand, if the heat generating layer exceeds 200 μm, the rigidity becomes too high, and the flexibility becomes poor, so that it is not practical to use as a rotating body.
[0277]
b. Elastic layer 2
The elastic layer 2 is a material having good heat resistance and good thermal conductivity, such as silicone rubber, fluorine rubber, fluorosilicone rubber, and the like.
[0278]
The thickness of the elastic layer 2 is preferably 10 to 500 μm in order to prevent uneven glossiness due to the fact that the heating surface (release layer 3) cannot follow the unevenness of the recording material or the unevenness of the toner layer when printing an image. .
[0279]
If the hardness of the elastic layer 2 is too high, the unevenness of the recording material or the toner layer cannot be followed and image gloss unevenness occurs. Therefore, the hardness of the elastic layer 2 is preferably 60 ° (J1S-A) or less, more preferably 45 ° (JlS-A) or less.
[0280]
Regarding the thermal conductivity λ of the elastic layer 2,
2.5 × 10-3~ 8.4 × 10-3[J / cm · sec · deg. ]
Is good.
[0281]
Thermal conductivity λ is 2.5 × 10-3[J / cm · sec · deg. ], The thermal resistance is large, and the temperature rise in the surface layer (release layer 3) of the fixing belt is delayed. Thermal conductivity λ is 8.4 × 10-3[J / cm · sec · deg. ], The hardness becomes too high or the compression set deteriorates.
[0282]
Therefore, the thermal conductivity λ is 2.5 × 10-3~ 8.4 × 10-3[J / cm · sec · deg. ] Is good. More preferably 3.3 × 10-3~ 6.3 × 10-3[J / cm · sec · deg. ] Is good.
[0283]
c. Release layer 3
For the release layer 3, a material having good release properties and heat resistance such as fluororesin, silicone resin, fluorosilicone rubber, fluororubber, silicone rubber, PFA, PTFE, and FEP can be selected.
[0284]
The thickness of the release layer 3 is preferably 1 to 100 μm. When the thickness of the release layer 3 is smaller than 1 μm, there arises a problem that a part having poor release property is formed due to coating unevenness of the coating film or durability is insufficient. Further, when the release layer exceeds 100 μm, there is a problem that heat conduction is deteriorated. In particular, in the case of a resin release layer, the hardness becomes too high and the effect of the elastic layer 2 is lost.
[0285]
d. Thermal insulation layer
In the fixing belt 10 configuration, a heat insulating layer (not shown) may be provided on the belt guide surface side of the heat generating layer 1 (the surface opposite to the elastic layer 2 of the heat generating layer 1).
[0286]
As the heat insulating layer, a heat resistant resin such as a fluorine resin, a polyimide resin, a polyamide resin, a polyamideimide resin, a PEEK resin, a PES resin, a PPS resin, a PFA resin, a PTFE resin, or an FEP resin is preferable.
[0287]
Moreover, as thickness of a heat insulation layer, 10-1000 micrometers is preferable. When the thickness of the heat insulating layer is smaller than 10 μm, the heat insulating effect cannot be obtained and the durability is insufficient. On the other hand, if it exceeds 1000 μm, the distances from the magnetic cores 17 a, 17 b, and 17 c and the exciting coil 18 to the heat generating layer 1 become large, and the magnetic flux is not sufficiently absorbed by the heat generating layer 1.
[0288]
Since the heat insulating layer can insulate the heat generated in the heat generating layer 1 so as not to go to the inside of the fixing belt, the heat supply efficiency to the recording material P side is improved as compared with the case without the heat insulating layer. Therefore, power consumption can be suppressed.
[0289]
C) Nip
The fixing nip portion N composed of the rotary heating member and the pressure member in the heat fixing apparatus of the present invention preferably has a nip having a width of 5.0 to 15.0 mm in order to ensure good fixability. . When the width of the fixing nip N is less than 5.0 mm, it is impossible to give a sufficient amount of heat for fixing the toner to the unfixed toner when forming a full-color image, and the toner cannot be melted and mixed, resulting in an unnatural color image. This is not preferable.
[0290]
If the width of the fixing nip N portion exceeds 15.0 mm, a sufficient amount of heat can be applied to fix the toner, but hot offset is likely to occur during fixing. It is not preferable because the curvature change becomes too large at both ends (upstream end and downstream end of the fixing film 10) and the durability of the fixing film 10 is significantly deteriorated.
[0291]
D) Pressure per unit area
The pressure (surface pressure) at the nip portion in the heat fixing device of the present invention is a surface pressure of 9000 to 500,000 N / m with the recording material interposed therebetween.2The surface pressure is preferably 30000-350,000 N / m2The range of is more preferable.
[0292]
The pressure applied to the transfer material can be adjusted by the spring pressure of the springs 25a and 25b in FIG. That is, the surface pressure is controlled by arbitrarily changing the spring constant of the springs used for 25a and 25b. It is also possible to control the surface pressure by controlling the distance between the spring stop positions 29a and 29b and the pressure roller 30.
[0293]
E) Perimeter of fixing film 10 and fixing speed
In this example, by setting the circumference of the fixing film 10 that generates heat by electromagnetic induction and the time required for the fixing film 10 to make one rotation as follows, quick start is performed while ensuring stable fixing performance. Realized and reduced power consumption.
[0294]
Since the heat generating layer 1 of the fixing film 10 is thin, the heat capacity is small, and since the heat conductivity is good because of the metal, heat dissipation is good. For this reason, when the peripheral length L of the fixing film 10 exceeds 200 mm, the temperature drop during the rotation of the fixing film 10 is too large, and quick start cannot be performed. In addition, power consumption increases due to an increase in heating area accompanying an increase in station length. For this reason, the peripheral length L of the fixing film 10 is desirably 200 mm or less.
[0295]
On the other hand, when the peripheral length L of the fixing film 10 is less than 70 mm, the change in curvature becomes too large at both ends of the fixing nip portion N (the upstream end and the downstream end of the fixing film 10). Sexually deteriorates. For this reason, the peripheral length L of the fixing film 10 is desirably 70 mm or more.
[0296]
If the rotation speed (fixing speed) of the fixing film 10 exceeds 300 mm / sec, the fixing film 10 cannot be stably rotated, and the fixing film 10 is damaged. For this reason, the process speed as the rotation speed V of the fixing film 10 is desirably 300 mm / sec or less.
[0297]
FIG. 10 is a schematic configuration of an example of an electromagnetic induction heating type fixing device in which the alternating magnetic flux distribution of the exciting coil is concentrated on the fixing nip to improve efficiency.
[0298]
Reference numeral 10 denotes a cylindrical fixing film as an electromagnetic induction heat-generating rotating body having an electromagnetic induction heat-generating layer (conductor layer, magnetic layer, resistor layer).
[0299]
Reference numeral 16 denotes a saddle-shaped film guide member having a substantially semicircular arc shape in cross section, and the cylindrical fixing film 10 is loosely fitted outside the film guide member 16.
[0300]
Reference numeral 15 denotes a magnetic field generating means disposed inside the film guide member 16, which includes an exciting coil 18 and an E-type magnetic core (core material) 17. Reference numeral 30 denotes an elastic pressure roller. The fixing film 10 is sandwiched between the lower surface of the film guide member 16 so as to form a fixing nip portion N having a predetermined width with a predetermined pressing force, and are pressed against each other. The magnetic core 17 of the magnetic field generating means 15 is disposed so as to correspond to the fixing nip N.
[0301]
The pressure roller 30 is rotationally driven by the driving means M in the direction indicated by the arrow. A rotational force acts on the fixing film 10 by the frictional force between the pressure roller 30 and the outer surface of the fixing film 10 by the rotational driving of the pressure roller 30, and the inner surface of the fixing film 10 is fixed at the fixing nip N. The outer periphery of the film guide member 16 is rotated at a peripheral speed substantially corresponding to the rotational peripheral speed of the pressure roller 30 in the direction indicated by the arrow while sliding in close contact with the lower surface of the film guide member 16 (pressure roller). Drive system).
[0302]
The film guide member 16 serves to support the exciting coil 18 and the magnetic core 17 as the pressurizing / magnetic field generating means 15 to the fixing nip portion, support the fixing film 10, and transport stability when the film 10 rotates. To do. The film guide member 16 is an insulating member that does not hinder the passage of magnetic flux, and a material that can withstand a high load is used.
[0303]
The excitation coil 18 generates an alternating magnetic flux by an alternating current supplied from an excitation circuit (not shown). The alternating magnetic flux is intensively distributed in the fixing nip portion N by the E-type magnetic core 17 corresponding to the position of the fixing nip portion N, and the alternating magnetic flux is an electromagnetic induction heat generating layer of the fixing film 10 in the fixing nip portion N. Generate eddy currents. This eddy current generates Joule heat in the electromagnetic induction heating layer due to the specific resistance of the electromagnetic induction heating layer.
[0304]
The electromagnetic induction heat generation of the fixing film 10 is concentrated in the fixing nip portion N where the alternating magnetic flux is concentrated, and the fixing nip portion N is heated with high efficiency.
[0305]
The temperature of the fixing nip portion N is controlled so that a predetermined temperature is maintained by controlling the current supply to the exciting coil 18 by a temperature control system including a temperature detection unit (not shown).
[0306]
Thus, the pressure roller 30 is driven to rotate, and the cylindrical fixing film 10 rotates around the outer periphery of the film guide member 16, and the fixing film 10 is supplied with power from the excitation circuit to the excitation coil 18 as described above. The recording material P on which the unfixed toner image t1 conveyed from the image forming means (not shown) is formed is fixed in a state in which the electromagnetic induction heat is generated and the fixing nip portion N rises to a predetermined temperature and is adjusted in temperature. The image surface is introduced between the fixing film 10 and the pressure roller 30 in the nip portion N upward, that is, facing the fixing film surface, and the image surface is in close contact with the outer surface of the fixing film 10 and fixed in the fixing nip portion N. The fixing nip portion N is nipped and conveyed together with the film 10. In the process in which the recording material P is nipped and conveyed through the fixing nip N together with the fixing film 10, the fixing film 10 is heated by electromagnetic induction heat generation, and the unfixed toner image t1 on the recording material P is heated and fixed. When the recording material P passes through the fixing nip portion N, it is separated from the outer surface of the rotary fixing film 10 and discharged and conveyed.
[0307]
【Example】
  EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this is not limited to this invention at all.Among Examples 1 to 25, Examples 6 and 18 are examples using the compound of the formula (2) according to the present invention.In addition, the number of parts in the following composition is part by mass unless otherwise specified.
[0308]
<Example 1>
100 parts of polyvinyl alcohol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., degree of polymerization of about 1400, degree of saponification of about 99%) is added to 10000 parts of ion-exchanged water in the reaction vessel.2While purging, the temperature was kept at 60 ° C. for 60 minutes. Using a TK type homomixer (made by Tokushu Kika Kogyo), 170S-1A water-based medium in which the water-soluble polymer was dissolved was prepared with stirring at. The pH of the aqueous medium was 5.5 to 6.5.
[0309]
・ 80 parts of styrene
・ N-butyl acrylate 20 parts
・ 7 parts of grafted carbon
・ 0.7 parts of charge control agent (calixarene)
-1.0 part of said oxycarboxylic acid (1-A)
・ Ester wax (release agent No. 6) 16 parts
・ Crosslinking agent (divinylbenzene) 0.4 parts
In a separate container, the above material is kept at 60 ° C., and 170S is used using a TK homomixer (manufactured by Special Machine Industries).-1And uniformly dissolved and dispersed. To this, 3.5 parts of a polymerization initiator 2,2'-azobis (2-4dimethylvaleronitrile) was dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.
[0310]
The polymerizable monomer composition is charged into the aqueous medium in the reaction vessel,2Under purge, 300S with TK homomixer-1The mixture was stirred for 5 minutes to granulate the polymerizable monomer composition. Then, 17S at 60 ° C with a paddle stirring blade-1And after 3 hours, 1.7S-1The mixture was further stirred for 3 hours, then heated to 85 ° C. and reacted for 6 hours, and then distilled at 85 ° C. for 6 hours.
[0311]
After completion of the polymerization reaction, the reaction vessel was cooled, filtered, washed with water, and dried. 1 was obtained. When the cross section of the black toner particles was observed by TEM, it was recognized that the release agent was well encapsulated with the outer shell resin as shown in FIG.
[0312]
100 parts of the black toner particles obtained and a specific surface area by the BET method of 95 m2/ G of hydrophobic titanium oxide fine powder 1.2 g / g was mixed to obtain a negative triboelectric black toner. Number average diameter D of circles of the obtained black toner1Was 4.7 μm.
[0313]
A developer is prepared by mixing 93 parts of this black toner with 93 parts of an acrylic-coated ferrite carrier, and using a copying machine as shown in FIG. did.
[0314]
After that, in the electromagnetic induction heating / pressing means, a fixing belt composed of a heat generating layer and a release layer as shown in FIG. 9A is used, the thickness of the heat generating layer is set to 50 μm, and the thickness of the release layer is set to 45 μm. The pressure per unit area of the rotary heating member and the pressure roller is 65000 N / m2A fixed image was obtained.
[0315]
Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0316]
<Example 2>
The ester wax (release agent No. 6) was changed to 34 parts. The procedure was the same as Example 1 except that 2 was produced. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0317]
<Example 3>
The amount of the polymerization initiator 2,2'-azobis (2-4dimethylvaleronitrile) was changed to 5 parts. The same procedure as in Example 1 was performed except that 3 was produced. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0318]
<Example 4>
After granulation, 60S at 60 ° C with paddle stirring blade-1And after 3 hours, 12S-1Black toner no. Example 4 was repeated except that No. 4 was produced. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0319]
<Example 5>
The amount of the oxycarboxylic acid (1-A) was 0.18 part, and black toner No. The procedure was the same as Example 1 except that 5 was produced. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0320]
<Example 6>
The oxycarboxylic acid was changed to (2-A) and black toner No. Except that 6 was produced, the procedure was the same as in Example 1. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0321]
<Example 7>
The oxycarboxylic acid was changed to (1-F). Except that 7 was produced, the procedure was the same as in Example 1. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0322]
<Example 8>
The oxycarboxylic acid was changed to (1-J). The procedure was the same as Example 1 except that 8 was produced. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0323]
<Example 9>
In the same manner as in Example 1, black toner no. 1 was prepared, and 1.6% by mass of the oxycarboxylic acid (1-A) was externally added to the total amount of the toner. 9 is produced. Otherwise, the same procedure as in Example 1 was performed. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0324]
<Example 10>
In the same manner as in Example 1, black toner no. 1 was manufactured, and the same procedure as in Example 1 was performed except that the thickness of the heat generating layer in the electromagnetic induction heating / pressurizing unit was changed to 100 μm. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0325]
<Example 11>
In the same manner as in Example 1, black toner no. 1 was manufactured, and the same procedure as in Example 1 was performed except that the thickness of the release layer in the electromagnetic induction heating and pressing unit was changed to 80 μm. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0326]
<Example 12>
In the same manner as in Example 1, black toner no. 1 is manufactured, and the pressure per unit area of the rotary heating member and the pressure roller in the electromagnetic induction heating / pressurizing means is 370000 N / m.2The procedure was the same as in Example 1 except that the change was made. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0327]
<Comparative Example 1>
Except for setting the thickness of the release layer to 110 μm, the black toner no. 1 was used in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0328]
<Comparative example 2>
The pressure per unit area of the rotary heating member and the pressure roller in the electromagnetic pressure heating and pressing means is 520000 N / m.2Except for changing to black toner no. 1 was used in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0329]
<Comparative Example 3>
Except for changing the fixing speed to 365 mm / sec, the black toner no. 1 was used in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0330]
<Comparative example 4>
In the same manner as in Example 1, black toner no. No. 1 was prepared, and 21.8 mass% of the oxycarboxylic acid (1-A) was externally added to the total amount of the toner. Example 10 was repeated except that 10 was produced. Table 2 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0331]
Regarding the evaluation shown in Table 3, the environment was normal temperature and normal humidity (22 ° C., 65% RH), and the mode for fixing was evaluated as a quick start mode by the following method.
[0332]
・ About evaluation of low temperature offset resistance:
An unfixed image on which the entire surface of black toner was printed was produced using a modified machine of a full-color copying machine (Creative Processor 660, manufactured by Canon) equipped with an intermediate transfer member. At this time, the toner loading amount is 0.5 to 0.6 dg / m.2The transfer material is A3 size and 75 g / m2Recycled transfer paper was used.
[0333]
Next, the unfixed image is fixed under the fixing conditions described in the examples and comparative examples and the fixing conditions where the fixing temperature is 175 ° C.
[0334]
The obtained image was 4.9 × 102Pa (5 × 102kg / m2) Is applied and is rubbed 5 times with Sylbon paper [Lenz Cleaning Paper “dasper (R)” (Ozu Paper Co. Ltd)].
[0335]
The image density was measured using Macbeth RD918 (manufactured by Macbeth).
A: Density reduction rate is less than 5%
B: Density reduction rate is 5% or more and less than 10%
C: Density reduction rate is 10% or more and less than 15%
D: Density reduction rate is 15% or more
[0336]
・ About evaluation of high temperature offset resistance:
An unfixed image on which the entire surface of black toner was printed was produced using a modified machine of a full-color copying machine (Creative Processor 660, manufactured by Canon) equipped with an intermediate transfer member. At this time, the toner loading amount is 0.5 to 0.6 dg / m.2The transfer material is A3 size and 75 g / m2Recycled transfer paper was used.
[0337]
Next, 500 unfixed images are continuously fixed under the fixing conditions described in the examples and comparative examples and the fixing conditions where the fixing temperature is 190 ° C.
[0338]
The difference in average glossiness at five locations between the first fixed image and the fixed 500th image was measured.
[0339]
The glossiness was measured using PG-3D (manufactured by NIPPON DENYOKU; incident angle 75 degrees).
A: Gloss difference is less than 4
B: Glossiness difference is 4 or more and less than 7
C: Gloss difference is 7 or more and less than 10
D: Gloss difference is 10 or more
[0340]
[Table 2]
Figure 0003833051
[0341]
[Table 3]
Figure 0003833051
[0342]
<Example 13>
To 10,000 parts of ion-exchanged water in the reaction vessel, 100 parts of polyvinyl alcohol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., polymerization degree of about 2000, saponification degree of about 80%) and 250 parts of sodium dodecyl sulfate are added.2While purging, the temperature was kept at 60 ° C. for 60 minutes. Using a TK type homomixer (made by Tokushu Kika Kogyo), 170S-1A water-based medium in which the water-soluble polymer was dissolved was prepared with stirring at.
[0343]
・ 80 parts of styrene
・ N-butyl acrylate 20 parts
Quinacridone pigment 8 parts
・ 0.5 parts of charge control agent (calixarene)
-1.0 part of said oxycarboxylic acid (1-A)
・ Ester wax (release agent No. 6) 16 parts
・ Crosslinking agent (divinylbenzene) 0.3 parts
In a separate container, the above material is kept at 60 ° C., and 170S is used using a TK homomixer (manufactured by Special Machine Industries).-1And uniformly dissolved and dispersed. To this, 3.5 parts of a polymerization initiator 2,2'-azobis (2-4dimethylvaleronitrile) was dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.
[0344]
The polymerizable monomer composition is charged into the aqueous medium in the reaction vessel,2Under purge, 300S with TK homomixer-1The mixture was stirred for 5 minutes to granulate the polymerizable monomer composition. Then, 17S at 60 ° C with a paddle stirring blade-1And after 3 hours, 1.7S-1The mixture was further stirred for 3 hours, then heated to 85 ° C. and reacted for 6 hours, and then distilled at 85 ° C. for 6 hours.
[0345]
After completion of the polymerization reaction, the reaction vessel was cooled, filtered, washed with water, and dried. 1 was obtained. When the cross section of the magenta toner particles was observed by TEM, it was recognized that the release agent was well encapsulated with the outer shell resin as shown in FIG.
[0346]
100 parts of the obtained magenta toner particles and a specific surface area by the BET method of 95 m2/ G of hydrophobic titanium oxide fine powder of 1.2 g / g was mixed to obtain a negative triboelectric charging magenta toner. The circle equivalent number average diameter D of the obtained magenta toner1Was 4.6 μm.
[0347]
A developer is prepared by mixing 93 parts of this magenta toner with 93 parts of an acrylic-coated ferrite carrier, and a full color copying machine (Creative Processor 660, manufactured by Canon Inc.) equipped with an intermediate transfer member as shown in FIG. A magenta toner A3 size unfixed image was produced using a remodeling machine.
[0348]
Thereafter, in an electromagnetic induction heating / pressing means, a fixing belt comprising a heat generating layer, an elastic layer and a release layer as shown in FIG. 9B is used, and the thickness of the heat generating layer is 50 μm and the thickness of the elastic layer is 250 μm. The thickness of the release layer is 40 μm, and the pressure per unit area of the rotary heating member and the pressure roller is 70000 N / m2In the fixing device, the fixing speed is 120 mm / sec for the paper and the fixing temperature is 180 ° C., and the fixing speed is 30 mm / sec for the OHT and the fixing temperature is 180 ° C. A fixed image was obtained.
[0349]
Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0350]
<Example 14>
The ester wax (release agent No. 6) was changed to 33 parts. The procedure was the same as in Example 13 except that 2 was manufactured. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0351]
<Example 15>
The amount of the polymerization initiator 2,2'-azobis (2-4 dimethylvaleronitrile) was changed to 5 parts. Except that 3 was produced, the same procedure as in Example 13 was performed. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0352]
<Example 16>
After granulation, 60S at 60 ° C with paddle stirring blade-1And after 3 hours, 13S-1Magenta toner No. Except that 4 was produced, the same procedure as in Example 13 was performed. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0353]
<Example 17>
The amount of the oxycarboxylic acid (1-A) was 0.20 part, and magenta toner no. Example 5 was repeated except that 5 was produced. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0354]
<Example 18>
The oxycarboxylic acid was changed to (2-A), and the release agent was changed to paraffin wax. Example 6 was repeated except that 6 was produced. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0355]
<Example 19>
The oxycarboxylic acid was changed to (1-F), and magenta toner no. Example 7 was repeated except that No. 7 was produced. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0356]
<Example 20>
The oxycarboxylic acid was changed to (1-J), and magenta toner no. Example 8 was repeated except that No. 8 was produced. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0357]
<Example 21>
In the same manner as in Example 13, the magenta toner No. 1 was added, and 1.5% by mass of the oxycarboxylic acid (1-A) was externally added with respect to the total amount of the toner. 9 is produced. Other than that was carried out similarly to Example 13. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0358]
<Example 22>
In the same manner as in Example 13, the magenta toner No. 1 was manufactured, and the same procedure as in Example 13 was performed except that the thickness of the heat generation layer in the electromagnetic induction heating / pressurizing unit was changed to 110 μm. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0359]
<Example 23>
In the same manner as in Example 13, the magenta toner No. 1 was manufactured, and the same procedure as in Example 13 was carried out except that the thickness of the elastic layer in the electromagnetic induction heating and pressing means was changed to 450 μm. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0360]
<Example 24>
In the same manner as in Example 13, the magenta toner No. 1 was manufactured, and the same procedure as in Example 13 was performed except that the thickness of the release layer in the electromagnetic induction heating / pressurizing unit was changed to 85 μm. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0361]
<Example 25>
In the same manner as in Example 13, the magenta toner No. 1 is manufactured, and the pressure per unit area of the rotary heating member and the pressure roller in the electromagnetic pressure heating and pressing means is 360000 N / m.2The procedure was the same as in Example 13 except that the change was made. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0362]
<Example 26>
The magenta toner no. No. 1 and 7 parts of monoazo yellow pigment, a yellow toner No. 1 having the same production method as in Example 13 was used. No. 1 and 7 parts of copper phthalocyanine pigment, except that cyan toner no. Using the three colors of No. 1, an unfixed image of the secondary color was produced and evaluated in the same manner as in Example 1.
[0363]
Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 6 shows the evaluation results.
[0364]
<Comparative Example 5>
Example 13 was repeated except that the elastic layer was 5 μm. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0365]
<Comparative Example 6>
The pressure per unit area of the rotary heating member and the pressure roller in the electromagnetic induction type heating and pressing means is 510000 N / m.2The procedure was the same as in Example 13 except that the change was made. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0366]
<Comparative Example 7>
The same operation as in Example 13 was performed except that the fixing speed was changed to 360 mm / sec. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0367]
<Comparative Example 8>
In the same manner as in Example 1, magenta toner no. 1 was prepared, and 22.0 mass% of the oxycarboxylic acid (1-A) was externally added to the total amount of the toner. Example 10 was repeated except that 10 was produced. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 5 shows the evaluation results.
[0368]
<Comparative Example 9>
A magenta toner was produced in the same manner as in Example 13 except that the release agent was changed to paraffin wax. Thereafter, 22.0 mass% of the total amount of the toner was externally added. 11 was produced. Further, a yellow toner was produced in the same manner as in Example 26 except that the release agent was changed to paraffin wax, and then 22.0 mass% was externally added to the total amount of the toner. 2 was produced. Further, a cyan toner was produced in the same manner as in Example 26 except that the release agent was changed to paraffin wax. Thereafter, 22.0% by mass of the toner was added to the total amount of the toner. 2 was produced. Using these three colors, unfixed images of secondary colors were produced and evaluated in the same manner as in Example 26.
[0369]
Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 6 shows the evaluation results.
[0370]
<Comparative Example 10>
The three-color toner was evaluated in the same manner as in Example 26 except that the magenta, yellow, and cyan toners of Example 26 were used and the elastic layer was changed to 5 μm using the same electromagnetic induction heating fixing device as in Example 13. went. Table 4 shows the prescription and physical properties of the toner, and Table 6 shows the evaluation results.
[0371]
Regarding the evaluations shown in Tables 5 and 6, the environment was normal temperature and normal humidity (22 ° C., 65% RH), and the mode for fixing was evaluated as a quick start mode by the following method.
[0372]
・ Evaluation of difference in glossiness at the front and rear edges of fixed images:
Using a full-color copying machine (Creative Processor 660, manufactured by Canon Inc.) equipped with an intermediate transfer member, unfixed images printed on the entire surface of a single color or a secondary color (red, green, blue) were each output. At this time, the toner loading amount is 0.5 to 0.6 dg / m for a single color.2In the case of secondary color, 1.0 to 1.2 dg / m2The transfer material is A3 size and 75 g / m2Transfer paper was used.
[0373]
Next, the unfixed image is fixed using the fixing device and fixing conditions described in the examples and comparative examples. Thereafter, the difference between the glossiness at a portion 7 cm from the leading end of the paper and the glossiness at the portion 7 cm from the trailing end of the paper was measured. The glossiness was measured using PG-3D (manufactured by N1PPON DENYOKU; incident angle 75 degrees).
A: Gloss difference is less than 4
B: Glossiness difference is 4 or more and less than 7
C: Gloss difference is 7 or more and less than 10
D: Gloss difference is 10 or more
[0374]
・ Fixability:
Using the above-mentioned modified machine, unfixed images printed on the entire surface of secondary colors of red, green, and blue were respectively produced. At this time, the toner loading amount is 0.5 to 0.6 dg / m for a single color.2In the case of secondary color, 1.0 to 1.2 dg / m2The transfer material is A3 size and 75 g / m2Transfer paper was used.
[0375]
Next, with the fixing device and fixing conditions described in the examples and comparative examples, 1000 unfixed images were continuously fixed, and the average glossiness at five locations of the first fixed image and the fixed 1000th image was changed. The difference was measured. The glossiness was measured using PG-3D (manufactured by NIPPON DENYOKU; incident angle 75 degrees).
A: Gloss difference is less than 4
B: Glossiness difference is 4 or more and less than 7
C: Gloss difference is 7 or more and less than 10
D: Gloss difference is 10 or more
[0376]
-About transparency of full-color projection images:
Using the above-mentioned remodeling machine, unfixed images printed on the entire surface with different toner loading amounts of secondary colors (red, green, blue) were produced. At this time, the toner loading amount is 0.3 to 0.5 dg / m.2Halftone part, toner loading is 0.8 to 1.0 dg / m2Was defined as a solid part.
[0377]
Next, the unfixed image is fixed using the fixing device and fixing conditions described in the examples and comparative examples. Two A4-size CG3700 (manufactured by 3M) were placed side by side, and the second OHP sheet fixed image was evaluated using an overhead projector (OHP; 9550 manufactured by 3M).
A: The transparency of the secondary color projection image is very good.
B: The transparency of the secondary color projection image is good.
C: The transparency of the secondary color projection image is not bad, but it is dull.
D: The transparency of the secondary color projection image is poor and dull.
[0378]
[Table 4]
Figure 0003833051
[0379]
[Table 5]
Figure 0003833051
[0380]
[Table 6]
Figure 0003833051
[0381]
【The invention's effect】
According to the present invention having the above-described configuration, a quick start with a small wait time is possible, and low-temperature fixability and high-temperature fixability can be improved. Furthermore, it is possible to provide an image with excellent transparency of a full-color projection image of an OHP (overhead projector) in a halftone part or a solid part.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a full-color image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional side view of the heating device (fixing device) of the present invention.
FIG. 4 is a schematic front view of a main part of the heating device of the present invention.
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional front view of the main part of the heating apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram of a magnetic field generating means according to the heating apparatus of the present invention.
FIG. 7 schematically shows how alternating magnetic flux is generated.
FIG. 8 is a circuit diagram of a safety circuit according to the heating device of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram of a layer structure of a fixing belt (fixing film) according to the heating device of the present invention.
FIG. 10 is a schematic configuration of an example of an electromagnetic induction heating type fixing device.
FIG. 11 is a schematic view of a cross section of toner particles in which a release agent is encapsulated with an outer shell resin.
[Explanation of symbols]
1 Heat generation layer
2 Elastic layer
3 Release layer
4 Insulation layer
10 Fixing belt
15 Magnetic field generation means
16, 16a, 16b Film (belt) guide member
16e Convex rib
17, 17a, 17b, 17c Magnetic core
18 Excitation coil
18a, 18b Feeding part
19 Insulation member (excitation coil holding member)
22 Rigid stay for pressurization
23a, 23b Flange member
25a, 25b Pressure spring
26 Temperature sensor
27 Excitation circuit
29a, 29b Spring receiving member
30 Pressure roller (elastic)
30a cored bar
30b Elastic material layer
40 Heat conduction member
50 Thermo switch
51 Relay switch
100 Image heating device (fixing device)
N fixing nip
P Transfer material (recording material)
101 Photosensitive drum
102 Charging device
104 Developing device
T1 Primary transfer part
T2 Secondary transfer section

Claims (36)

加熱加圧手段により転写材上のトナー画像を加熱加圧定着して転写材に定着画像を形成する画像形成方法において、
前記加熱加圧手段は、磁場発生手段と、少なくとも電磁誘導により発熱する発熱層と離型層から構成された回転加熱部材とを有する加熱加圧手段であり、
該トナー画像を形成しているトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤、及びオキシカルボン酸を含有するトナーであって、該トナー1g中から0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の質量X(mg)が、
X=0.10〜20.0
を満足し、
該オキシカルボン酸が、下記式(2)で示される化合物であることを特徴とする画像形成方法。
Figure 0003833051
[上記式(2)中、X2は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子、アンモニウム、又は脂肪族アンモニウムを示し、R4は、C1〜C22のアルキル基又はアルケニル基、アリール基を示し、R5は、水素原子、C1〜C22のアルキル基又はアルケニル基、アリール基、アルコキシ基を示す。]
In an image forming method for forming a fixed image on a transfer material by fixing the toner image on the transfer material by heat and pressure by means of heat and pressure,
The heating and pressurizing means is a heating and pressurizing means having a magnetic field generating means, and a rotary heating member composed of at least a heat generating layer that generates heat by electromagnetic induction and a release layer,
The toner forming the toner image is a toner containing at least a binder resin, a colorant, a release agent, and an oxycarboxylic acid, and a 0.1 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution from 1 g of the toner The mass X (mg) of oxycarboxylic acid extracted by
X = 0.10 to 20.0
Satisfied ,
The image forming method , wherein the oxycarboxylic acid is a compound represented by the following formula (2) .
Figure 0003833051
[In the above formula (2), X 2 represents a hydrogen atom, sodium atom, potassium atom, ammonium, or aliphatic ammonium, and R 4 represents a C 1 -C 22 alkyl group, alkenyl group, or aryl group. , R 5 represents a hydrogen atom, a C 1 -C 22 alkyl group or alkenyl group, an aryl group, or an alkoxy group. ]
該トナー1g中から0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の質量X(mg)と、メタノールによって抽出されるオキシカルボン酸の質量Y(mg)とが、
Y/X=1.05〜4.00
の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
The mass X (mg) of oxycarboxylic acid extracted from 0.1 g / liter of a sodium hydroxide aqueous solution from 1 g of the toner, and the mass Y (mg) of oxycarboxylic acid extracted with methanol.
Y / X = 1.05-4.00
The image forming method according to claim 1, wherein the following relationship is satisfied.
該トナー1g中から0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の質量X(mg)と、メタノールによって抽出されるオキシカルボン酸の質量Y(mg)とが、
Y/X=1.05〜3.00
X=0.10〜3.50
の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
The mass X (mg) of oxycarboxylic acid extracted from 0.1 g / liter of a sodium hydroxide aqueous solution from 1 g of the toner, and the mass Y (mg) of oxycarboxylic acid extracted with methanol.
Y / X = 1.05 to 3.00
X = 0.10 to 3.50
The image forming method according to claim 1, wherein the following relationship is satisfied.
フロー式粒子像測定装置で計測されるトナーの個数基準の円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて、該トナーの円相当個数平均径D1(μm)が2〜10μmであり、且つ、該トナーの平均円形度が0.920〜0.995で、円形度標準偏差が0.040未満であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の画像形成方法。In the toner-based circle equivalent diameter-circularity scattergram measured by the flow type particle image measuring apparatus, the circle equivalent number average diameter D 1 (μm) of the toner is 2 to 10 μm, and the toner average circularity of 0.920 to 0.995, an image forming method according to any one of claims 1 to 3 circularity standard deviation is equal to or less than 0.040. 円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて、トナーの平均円形度が0.950〜0.995で、円形度標準偏差が0.035未満であることを特徴とする請求項に記載の画像形成方法。5. The image forming method according to claim 4 , wherein the average circularity of the toner is 0.950 to 0.995 and the circularity standard deviation is less than 0.035 in the equivalent circle diameter-circularity scattergram. . 円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて、トナーの平均円形度が0.970〜0.990で、円形度標準偏差が0.015以上0.035未満であることを特徴とする請求項に記載の画像形成方法。Circle equivalent diameter - the circularity scattergram, the average circularity of the toner is 0.970 to 0.990, according to claim 4, circularity standard deviation is equal to or less than 0.015 than 0.035 Image forming method. フロー式粒子像測定装置で計測されるトナーの個数基準の円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて、円形度0.950未満のトナー粒子が15個数%以下であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の画像形成方法。2. The toner equivalent particle diameter-circularity scattergram based on the number-of-toners measured by a flow type particle image measuring apparatus, wherein toner particles having a circularity of less than 0.950 are 15% by number or less. The image forming method according to claim 6 . 該トナーのテトラヒドロフラン(THF)の可溶成分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)における重量平均分子量が10000〜1500000であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の画像形成方法。The image forming method according to any one of claims 1 to 7 weight average molecular weight in the soluble component of the gel permeation chromatography (GPC) of the toner in tetrahydrofuran (THF) is characterized in that it is a 10,000 to 1,500,000. 該トナーのテトラヒドロフラン(THF)の可溶成分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)における重量平均分子量が5000〜1000000であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の画像形成方法。The image forming method according to any one of claims 1 to 7 weight average molecular weight in the soluble component of the gel permeation chromatography (GPC) of the toner in tetrahydrofuran (THF) is characterized in that it is a 5,000 to 1,000,000. 該離型剤が、該結着樹脂100質量部当たり1〜40質量部含有されていることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の画像形成方法。The image forming method according to any one of claims 1 to 9 , wherein the release agent is contained in an amount of 1 to 40 parts by mass per 100 parts by mass of the binder resin. 該離型剤が、該結着樹脂100質量部当たり5〜30質量部含有されていることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の画像形成方法。The releasing agent is, an image forming method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it is contained 5 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin. 離型剤が、炭素数10以上の長鎖エステル部を1個以上有するエステルワックスであることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の画像形成方法。Release agent, an image forming method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that an ester wax having at least one having 10 or more of long-chain ester unit carbons. 該回転加熱部材の発熱層の厚さが1〜200μm、離型層の厚さが1〜100μmであり、且つ、該回転加熱部材を記録材を介して面圧9000〜500000N/m2で該回転加圧部材を押圧しながら、定着スピード5〜300mm/secでトナー画像を加熱加圧定着することを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の画像形成方法。The rotating heating member has a heating layer having a thickness of 1 to 200 μm, a release layer having a thickness of 1 to 100 μm, and the rotating heating member is subjected to a surface pressure of 9000 to 500,000 N / m 2 through a recording material. while pressing the rotating pressure member, the image forming method according to any one of claims 1 to 12, in fixing speed 5~300mm / sec, characterized in that the heating pressure fixing the toner image. 該回転加熱部材に厚さ10〜500μmの弾性層を有することを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の画像形成方法。The image forming method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that it has an elastic layer having a thickness of 10~500μm to the rotary heating member. 該回転加熱部材の発熱層の厚さが2〜150μmであることを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の画像形成方法。The image forming method according to any one of claims 1 to 14 thickness of the heating layer of the rotating heating member is characterized by a 2~150Myuemu. 該回転加熱部材の離型層の厚さが10〜80μmであることを特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記載の画像形成方法。Image forming method according to any one of claims 1 to 15 the thickness of the release layer of the rotating heating member, characterized in that a 10 to 80 [mu] m. 該回転加熱部材を記録材を介して面圧30000乃至350000N/m2で該回転加圧部材を押圧することを特徴とする請求項1乃至16のいずれかに記載の画像形成方法。The image forming method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that for pressing the rotary pressure member at a surface pressure of 30000 to 350000N / m 2 via a recording medium the rotary heating member. 記録材上の該トナー乗り量は、モノカラーの場合0.05〜0.80dg/m2であることを特徴とする請求項1乃至17のいずれかに記載の画像形成方法。The toner bearing amount on the recording material, the image forming method according to any one of claims 1 to 17, wherein the case of mono-color is 0.05~0.80dg / m 2. 磁場発生手段と、少なくとも電磁誘導により発熱する発熱層と離型層から構成された回転加熱部材とを有する加熱加圧手段を使用して、該加熱加圧手段により転写材上のトナー画像を加熱加圧定着して転写材に定着画像を形成する画像形成方法に用いられるトナーであり、
該トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤、及びオキシカルボン酸を含有しており、
該トナー1g中から0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の質量X(mg)が、
X=0.10〜20.0
を満足し、
該オキシカルボン酸が、下記式(2)で示される化合物であることを特徴とするトナー。
Figure 0003833051
[上記式(2)中、X2は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子、アンモニウム、又は脂肪族アンモニウムを示し、R4は、C1〜C22のアルキル基又はアルケニル基、アリール基を示し、R5は、水素原子、C1〜C22のアルキル基又はアルケニル基、アリール基、アルコキシ基を示す。]
Using a heating and pressing unit having a magnetic field generating unit and a rotary heating member composed of at least a heat generating layer that generates heat by electromagnetic induction and a release layer, the toner image on the transfer material is heated by the heating and pressing unit. A toner used in an image forming method for forming a fixed image on a transfer material by pressure fixing;
The toner contains at least a binder resin, a colorant, a release agent, and an oxycarboxylic acid,
The mass X (mg) of oxycarboxylic acid extracted from 1 g of the toner by a 0.1 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution,
X = 0.10 to 20.0
Satisfied ,
A toner, wherein the oxycarboxylic acid is a compound represented by the following formula (2) .
Figure 0003833051
[In the above formula (2), X 2 represents a hydrogen atom, sodium atom, potassium atom, ammonium, or aliphatic ammonium, and R 4 represents a C 1 -C 22 alkyl group, alkenyl group, or aryl group. , R 5 represents a hydrogen atom, a C 1 -C 22 alkyl group or alkenyl group, an aryl group, or an alkoxy group. ]
該トナー1g中から0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の質量X(mg)と、メタノールによって抽出されるオキシカルボン酸の質量Y(mg)とが
Y/X=1.05〜4.00
の関係を満足することを特徴とする請求項19に記載のトナー。
The mass X (mg) of oxycarboxylic acid extracted from 0.1 g / liter of a sodium hydroxide aqueous solution from 1 g of the toner and the mass Y (mg) of oxycarboxylic acid extracted with methanol are Y / X = 1.05 to 4.00
The toner according to claim 19 , wherein the following relationship is satisfied.
該トナー1g中から0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の質量X(mg)と、メタノールによって抽出されるオキシカルボン酸の質量Y(mg)とが
Y/X=1.05〜3.00
X=0.10〜3.50
の関係を満足することを特徴とする請求項19に記載のトナー。
The mass X (mg) of oxycarboxylic acid extracted from 0.1 g / liter of a sodium hydroxide aqueous solution from 1 g of the toner and the mass Y (mg) of oxycarboxylic acid extracted with methanol are Y / X = 1.05-3.00
X = 0.10 to 3.50
The toner according to claim 19 , wherein the following relationship is satisfied.
フロー式粒子像測定装置で計測されるトナーの個数基準の円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて、該トナーの円相当個数平均径D1(μm)が2〜10μmであり、且つ、該トナーの平均円形度が0.920〜0.995で、円形度標準偏差が0.040未満であることを特徴とする請求項19乃至21のいずれかに記載のトナー。In the toner-based circle equivalent diameter-circularity scattergram measured by the flow type particle image measuring apparatus, the circle equivalent number average diameter D 1 (μm) of the toner is 2 to 10 μm, and the toner The toner according to any one of claims 19 to 21, wherein an average circularity is 0.920 to 0.995, and a circularity standard deviation is less than 0.040. 円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて、トナーの平均円形度が0.950〜0.995で、円形度標準偏差が0.035未満であることを特徴とする請求項22に記載のトナー。23. The toner according to claim 22 , wherein the average circularity of the toner is 0.950 to 0.995 and the circularity standard deviation is less than 0.035 in the equivalent circle diameter-circularity scattergram. 円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて、トナーの平均円形度が0.970〜0.990で、円形度標準偏差が0.015以上0.035未満であることを特徴とする請求項23に記載のトナー。Circle equivalent diameter - the circularity scattergram, the average circularity of the toner is 0.970 to 0.990, according to claim 23, circularity standard deviation is equal to or less than 0.015 than 0.035 Toner. フロー式粒子像測定装置で計測されるトナーの個数基準の円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて、円形度0.950未満のトナー粒子が15個数%以下であることを特徴とする請求項19乃至24のいずれかに記載のトナー。Flow type number-based circle-equivalent diameter of the toner measured by the particle image measuring device - in circularity scattergram to claim 19, wherein the toner particles of less than circularity 0.950 is below 15% by number The toner according to any one of 24 . 該トナーのテトラヒドロフラン(THF)の可溶成分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)における重量平均分子量が10000〜1500000であることを特徴とする請求項19乃至25のいずれかに記載のトナー。The toner according to any one of claims 19 to 25 , wherein the toner has a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000 in gel permeation chromatography (GPC) of a soluble component of tetrahydrofuran (THF). 該トナーのテトラヒドロフラン(THF)の可溶成分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)における重量平均分子量が5000〜1000000であることを特徴とする請求項19乃至25のいずれかに記載のトナー。The toner according to any one of claims 19 to 25 weight average molecular weight in the soluble component of the gel permeation chromatography (GPC) of tetrahydrofuran (THF) of the toner is characterized in that it is a 5,000 to 1,000,000. 該離型剤が、該結着樹脂100質量部当たり1〜40質量部含有されていることを特徴とする請求項19乃至27のいずれかに記載のトナー。The releasing agent is, toner according to any one of claims 19 to 27, characterized in that it is contained 1 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin. 該離型剤が、該結着樹脂100質量部当たり5〜30質量部含有されていることを特徴とする請求項19乃至27のいずれかに記載のトナー。The toner according to any one of claims 19 to 27 , wherein the releasing agent is contained in an amount of 5 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of the binder resin. 離型剤が、炭素数10以上の長鎖エステル部を1個以上有するエステルワックスであることを特徴とする請求項19乃至29のいずれかに記載のトナー。The toner according to the release agent, any one of claims 19 to 29, characterized in that an ester wax having at least one having 10 or more of long-chain ester unit carbons. 該回転加熱部材の発熱層の厚さが1〜200μm、離型層の厚さが1〜100μmであり、且つ、該回転加熱部材を記録材を介して面圧9000〜500000N/m2で該回転加圧部材を押圧しながら、定着スピード5〜300mm/secの条件でトナー画像を加熱加圧定着する画像形成方法に用いられることを特徴とする請求項19乃至30のいずれかに記載のトナー。The rotating heating member has a heating layer having a thickness of 1 to 200 μm, a release layer having a thickness of 1 to 100 μm, and the rotating heating member is subjected to a surface pressure of 9000 to 500,000 N / m 2 through a recording material. while pressing the rotating pressure member, the toner according to any one of claims 19 to 30, characterized in that used in the image forming method of heating pressure fixing the toner image under the condition of fixing speed 5~300mm / sec . 該回転加熱部材に厚さ10〜500μmの弾性層を有することを特徴とする請求項19乃至31のいずれかに記載のトナー。The toner according to any one of claims 19 to 31, characterized in that it has an elastic layer having a thickness of 10~500μm to the rotary heating member. 該回転加熱部材の発熱層の厚さが2〜150μmであることを特徴とする請求項19乃至32のいずれかに記載のトナー。The toner according to any one of claims 19 to 32 thickness of the heating layer of the rotating heating member is characterized by a 2~150Myuemu. 該回転加熱部材の離型層の厚さが10〜80μmであることを特徴とする請求項19乃至33のいずれかに記載のトナー。The toner according to any one of claims 19 to 33 the thickness of the release layer of the rotating heating member, characterized in that a 10 to 80 [mu] m. 該回転加熱部材を記録材を介して面圧30000乃至350000N/m2で該回転加圧部材を押圧することを特徴とする請求項19乃至34のいずれかに記載のトナー。The toner according to any one of claims 19 to 34, characterized in that for pressing the rotary pressure member to the rotary heating member via the recording material at a surface pressure of 30000 to 350000N / m 2. 記録材上の該トナー乗り量は、単色の場合0.05〜0.80dg/m2であることを特徴とする請求項19乃至35のいずれかに記載のトナー。The toner bearing amount on the recording material, the toner according to any one of claims 19 to 35, wherein the case of the single color is 0.05~0.80dg / m 2.
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